电流测量装置、方法及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电流测量装置、电流测量方法及电流测量装置制作方法，该装置包括：弹性卡钳，所述弹性卡钳包括：预制的钳头为圆环形的弹性卡钳本体和镶入在弹性卡钳本体的圆环形钳头上的由多个霍尔元件组成的钳式闭合圆环；信号处理加和电路，用于在弹性卡钳钳住通过待测电流的导线时，获取每个霍尔元件的霍尔电压，并根据每个霍尔元件的霍尔电压，基于安培环路定理获取待测电流值，将待测电流值输出到显示接口电路；显示接口电路，用于获取信号处理加和电路输出的待测电流值，并将待测电流值输出到显示装置。上述装置能够安全、简便、低成本、高效率且实时地测量各处各种电流，且其应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子信息
，尤其涉及一种电流测量装置、电流测量方法及电流测量装置制作方法。
技术介绍
目前，用各种电流表测量电流的方法一般都要断开电路，将电流表串联到电路中进行测量。这造成了测量不便以及操作人员及设备的安全隐患。因此，在实际工作中多采用电压测量来检测设备电路的工作状态。但一些情形，电流的实时测量是很有必要的。现有的无须断电就能测量电流的电流钳产品，是基于电磁感应原理制作的，仅限于工频交流电流的测量。所以，工作中的电器设备的监控，维护和管理都特别需要一种能实时测量各处各种电流的电流钳装置。鉴于此，如何提供一种能安全、方便且实时测量各处各种电流的电流测量装置、电流测量方法及电流测量装置制作方法成为当前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种电流测量装置、电流测量方法及电流测量装置制作方法，能够安全、简便、低成本、高效率且实时地测量各处各种电流，且其应用前景广阔。第一方面，本专利技术提供一种电流测量装置，包括：弹性卡钳，所述弹性卡钳包括：预制的钳头为圆环形的弹性卡钳本体和镶入在所述弹性卡钳本体的圆环形钳头上的由多个霍尔元件组成的钳式闭合圆环；信号处理加和电路，用于在所述弹性卡钳钳住通过待测电流的导线时，获取每个霍尔元件的霍尔电压，并根据所述每个霍尔元件的霍尔电压，基于安培环路定理获取待测电流值，将所述待测电流值输出到显示接口电路；显示接口电路，用于获取信号处理加和电路输出的待测电流值，并将所述待测电流值输出到显示装置。可选地，所述电流测量装置还包括：显示装置，用于获取所述显示接口电路输出的待测电流值，并将所述待测电流值显示出来。可选地，所述显示装置为：指针式显示装置或数字式液晶显示装置。可选地，所述待测电流I值为：I=R2πNμΣi=1NkiUi,]]>其中，R为所述钳式闭合圆环的半径，N为所述霍尔元件的数量，μ为所述霍尔元件的磁导率，ki为所述每个霍尔元件的霍尔灵敏度，μ、ki为常数，Ui为所述每个霍尔元件的霍尔电压，i＝1，2，…，N,N为大于1的正整数。第二方面，本专利技术提供一种上述电流测量装置的制作方法，其特征在于，包括：在预制的钳头为圆环形的弹性卡钳本体上镶入多个霍尔元件，制作钳式闭合圆环；制作适用安培环路定理信号处理加和电路；将所有霍尔元件和显示接口电路分别接入所述信号处理加和电路。可选地，所述制作方法还包括：将所述显示接口电路与显示装置连接。可选地，所述显示装置为：指针式显示装置或数字式液晶显示装置。可选地，所述待测电流I值为：I=R2πNμΣi=1NkiUi,]]>其中，R为所述钳式闭合圆环的半径，N为所述霍尔元件的数量，μ为所述霍尔元件的磁导率，ki为所述每个霍尔元件的霍尔灵敏度，μ、ki为常数，Ui为所述每个霍尔元件的霍尔电压，i＝1，2，…，N,N为大于1的正整数。第三方面，本专利技术提供一种使用上述电流测量装置的电流测量方法，包括：在镶入多个霍尔元件的弹性卡钳钳住通过待测电流的导线时，获取每个霍尔元件的霍尔电压；根据所述每个霍尔元件的霍尔电压，基于安培环路定理计算待测电流值，以使通过显示接口电路的待测电流值在显示装置中显示；其中，所述多个霍尔元件在镶入弹性卡钳本体的圆环形钳头上后组成钳式闭合圆环。可选地，所述待测电流I值为：I=R2πNμΣi=1NkiUi,]]>其中，R为所述钳式闭合圆环的半径，N为所述霍尔元件的数量，μ为所述霍尔元件的磁导率，ki为所述每个霍尔元件的霍尔灵敏度，μ、ki为常数，Ui为所述每个霍尔元件的霍尔电压，i＝1，2，…，N,N为大于1的正整数。由上述技术方案可知，本专利技术的电流测量装置，包括：弹性卡钳，所述弹性卡钳包括：预制的钳头为圆环形的弹性卡钳本体和镶入在弹性卡钳本体的圆环形钳头上的由多个霍尔元件组成的钳式闭合圆环；信号处理加和电路，用于在弹性卡钳钳住通过待测电流的导线时，获取每个霍尔元件的霍尔电压，并根据每个霍尔元件的霍尔电压，基于安培环路定理获取待测电流值，将待测电流值输出到显示接口电路；显示接口电路，用于获取信号处理加和电路输出的待测电流值，并将待测电流值输出到显示装置。本专利技术的电流测量装置、电流测量方法及电流测量装置制作方法能够安全、简便、低成本、高效率且实时地测量各处各种电流，且其应用前景广阔。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的电流测量装置的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的一种8个霍尔元件的电流测量装置的实物图；图3为本专利技术一实施例提供的图1所示电流测量装置的制作方法的流程示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的图1所示电流测量装置的制作方法的流程示意图；图5为本专利技术一实施例提供的使用图1所示电流测量装置的电流测量方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术实施例的待测电流I值是根据安培环路定理计算得到的，安培环路定理具体为：空间的磁感应强度B沿着任意闭合的路径积分(即B的环流值)的值，等于磁导率μ乘该闭合路径所包围的各电流的代数和，即若电流流向与积分回路是右手螺旋的关系，电流取正值，反之取负值。由于集成的磁电传感器越做越小，使人们能比较准确地进行磁场的空间分布测量，完成的实验测量。本专利技术实施例的根据安培环路定理的电流的测量原理：采用多个(N个)相同的霍尔传感器元件，将它们排成半径为R的圆形闭合回路；此时，每个霍尔元件测量的B为其切向分量B切，则每个B切＝kU(霍尔元件的输出公式,k为霍尔灵敏度)，dl＝Rdθ，θ为每个B切与dl的夹角；将所有霍尔元件测量的磁场在积分路径上的乘积求和若有N个霍尔元件，则根据安培环路定理：则可得到所以，通过实时测量每一个霍尔元件的霍尔电压，通过上述公式加和后，就能得出闭合回路内电流的大小。图1为本专利技术一实施例提供的电流测量装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的电流测量装置6，可以称为电流钳，包括：弹性卡钳1、信号处理加和电路板2和显示接口电路3；弹性卡钳1，所述弹性卡钳1包括：预制的钳头为圆环形的弹性卡钳本体和镶入在所述弹性卡钳本体的圆环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流测量装置，其特征在于，包括：弹性卡钳，所述弹性卡钳包括：预制的钳头为圆环形的弹性卡钳本体和镶入在所述弹性卡钳本体的圆环形钳头上的由多个霍尔元件组成的钳式闭合圆环；信号处理加和电路，用于在所述弹性卡钳钳住通过待测电流的导线时，获取每个霍尔元件的霍尔电压，并根据所述每个霍尔元件的霍尔电压，基于安培环路定理获取待测电流值，将所述待测电流值输出到显示接口电路；显示接口电路，用于获取信号处理加和电路输出的待测电流值，并将所述待测电流值输出到显示装置。

【技术特征摘要】
1.一种电流测量装置，其特征在于，包括：
弹性卡钳，所述弹性卡钳包括：预制的钳头为圆环形的弹性卡钳
本体和镶入在所述弹性卡钳本体的圆环形钳头上的由多个霍尔元件组
成的钳式闭合圆环；
信号处理加和电路，用于在所述弹性卡钳钳住通过待测电流的导
线时，获取每个霍尔元件的霍尔电压，并根据所述每个霍尔元件的霍
尔电压，基于安培环路定理获取待测电流值，将所述待测电流值输出
到显示接口电路；
显示接口电路，用于获取信号处理加和电路输出的待测电流值，
并将所述待测电流值输出到显示装置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
显示装置，用于获取所述显示接口电路输出的待测电流值，并将
所述待测电流值显示出来。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述显示装置为：
指针式显示装置或数字式液晶显示装置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待测电流I值
为：
I=R2πNμΣi=1NkiUi,]]>其中，R为所述钳式闭合圆环的半径，N为所述霍尔元件的数量，
μ为所述霍尔元件的磁导率，ki为所述每个霍尔元件的霍尔灵敏度，μ、
ki为常数，Ui为所述每个霍尔元件的霍尔电压，i＝1，2，…，N,N为
大于1的正整数。
5.一种电流测量装置制作方法，其特征在于，包括：
在预制的钳头为圆环形的弹性卡钳本体上镶入多个霍尔元件，制
作钳式闭合圆环；
制作适用安培环路定理信号处理加和电路；
将所有霍尔元件和显示接口电路分别接入所述信号处理加...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛毅，周梅，周韵，何晴，张舵，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11