System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法技术_技高网

可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法技术

技术编号:40674290 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-18 19:11
本申请公开可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法,本发明专利技术的可变磁电感器在于测量单元的构造,该测量单元包括一个或多个平面线圈或螺旋线圈作为电感元件,以及一个或多个软磁性质的磁材。根据本发明专利技术的测量单元,由于结构特点,等效于一个磁导率可变的电感元器件,其磁导率和电感值的变化与导体中的待测电流的大小相关。我们将本发明专利技术中可受电磁场影响的磁导率可变的电感元器件命名为可变磁电感器(Variable Magneto Inductor,V.M.I.)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁场强度测量的方法和电流采样的方法,尤其涉及一种可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法


技术介绍

1、电流传感器在电池、变换器、充电器、可再生能源、工业、机动车辆等各行各业都有应用。目前检测电流的电流传感器主要有分流器,电流互感器、霍尔效应传感器、磁电阻和磁通门技术的传感器。

2、而应用最为广泛地,就是基于霍尔效应的霍尔效应传感器,其主要原因在于其具有较好的可靠性和低功耗,且也属于非接触式测量。但是根据霍尔效应的原理可以知晓,基于霍尔效应的霍尔效应传感器需要使用磁芯来集中由待测电流产生的磁通量,且由磁芯形成的磁场需要与待测电流的方向垂直,因此,基于霍尔效应的霍尔效应传感器体积往往较大。而如果不带磁芯使用时,这种霍尔效应电流传感器就会受到emc干扰,从而使得检测的精度较低。

3、如美国专利us2022260652a1或us2022357366a1。该专利采用磁通门测量设备测量电流,但这种测量设备依旧是围绕一个或多个磁芯构建。这种技术的主要缺点在于需要使用体积大、重量重的磁芯,以及激发磁通门次级所需的功耗较高。

4、世界知识产权局公开的公开号为wo2020023127a1、美国专利公开号为us2011227560a1或中国公开号为cn114994386a的专利中,分别记载了通过xmr型电流测量设备测量电流的方案,但是其测量设备都是围绕一个或多个磁阻元件周围构建。这些磁阻元件的组装复杂。此外,这些专利中都需要围绕惠斯通电桥建造而成,故而这类测量设备容易受到集肤效应的影响,在大电流的情况下会引起显著的测量误差。


技术实现思路

1、本专利技术的一个优势在于提供一种可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法,其中通过所述电流检测方法测量待测导体中的电流,由于不需要围绕惠斯通电桥构件检测的结构,因此能够避免大电流等因素引起的误差,从而保证电流检测的精准度。

2、本专利技术的另一个优势在于提供一种可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法,其中通过本专利技术所述电流检测方法测量待测导体中的电流时,由于无需用到体积较大的磁芯,因此,能够减少用于测量电流的所述可变磁电感器整体的重量。

3、本专利技术的另一个优势在于提供一种可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法,相比于现有技术中的磁通门技术和分流器等测量电流的方法而言,其中通过本专利技术所述电流检测方法测量待测导体中的电流时,能够极大地减少功耗。

4、本专利技术的另一个优势在于提供一种可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法,其中通过所述可变磁电感器测量电流时,由于所述可变磁电感器中没有设置较重的磁芯,因此,所述可变磁电感器整体质量相比于现有基于霍尔效应的传感器来说更轻。

5、本专利技术的另一个优势在于通过一种可变磁电感器、磁场强度测量方法和电流检测方法,其中所述可变磁电感器的结构简单、体积小。

6、为达到以上至少一个优势,本专利技术提供一种电流测量方法,所述电流测量方法包括:

7、至少一个电感元件;和

8、至少一个软磁性质的磁材。

9、根据本专利技术一实施例,其中所述电感元件被实施为平面线圈或螺旋线圈或电感。

10、根据本专利技术一实施例,所述可变磁电感器包括至少两个所述电感元件,其中两个电感元件被间隔地保持在距离所述磁材一预定距离处,其中两个所述电感元件被接入lc振荡电路,并且都给予两个所述电感元件一预定时长的激励脉冲电压,激励时间内,所述电感元件定义为激励电感,激励结束后,两个所述电感元件内产生振荡电流,振荡时间内,所述电感元件定义为接收电感,激励电感与接收电感为同一电感。

11、根据本专利技术一实施例,至少一个所述磁材被设置在待测导体与所述电感元件之间,以增强所述待测导体中待测电流产生的磁场对所述可变磁电感器的影响。

12、根据本专利技术一实施例,至少一个所述磁材被设置在一磁性元件与所述电感元件之间,以增强所述磁性元件的待测磁场对所述可变磁电感器的影响。

13、根据本专利技术一实施例,所述可变磁电感器包括至少两组所述电感元件,其中一组所述电感元件相对地设置在距离所述磁材的同一距离处,以形成至少一激励电感,而另一组所述电感元件被间隔地设置在所述磁材的另一侧,以形成至少一接收电感,其中设置于所述接收电感和所述激励电感之间的所述磁材用以将所述激励电感产生的激励后的电流振荡波通过互感的方式传递给所述接收电感,以在所述接收电感中形成振荡电流。

14、根据本专利技术一实施例,所述可变磁电感器包括至少两组磁材,其中所述接收电感被间隔地设置在两组所述磁材之间,其中位于所述接收电感远离所述激励电感一侧的所述磁材被用以增强所述待测电流通过所述待测导体时产生的磁场对所述可变磁电感器的影响。

15、根据本专利技术一实施例,所述软磁性质的磁材被设置为片状磁材。

16、为达到以上至少一个优势,本专利技术提供一种磁场强度的测量方法,所述磁场强度的测量方法包括以下步骤:

17、给予一可变磁电感器中至少一电感元件一激励脉冲电压,并检测所述电感元件中产生的激励后的电流振荡波的幅值和频率中的至少一个,并确定所述电感元件的电感值,其中可变磁电感器被接入lc振荡电路;

18、将所述可变磁电感器放入待测磁场中,以在所述待测磁场影响下,使所述可变磁电感器的磁导率发生变化,从而使所述可变磁电感器的电感值发生变化,进而使所述电感元件中的电流的振荡波的幅值和频率发生变化;

19、根据所述电感元件中电流的振荡波的幅值或频率的变化与所述待测磁场的磁场强度之间的关系,确定与所述电感元件中电流的振荡波的幅值或频率相关联的所述待测磁场的磁场强度大小。

20、为达到以上至少一个优势,本专利技术提供一种电流检测方法,所述电流检测方法包括:

21、给予一可变磁电感器中至少一电感元件一脉冲电压,并检测所述电感元件中产生的激励后的电流振荡波的幅值和频率中的至少一个,以确定所述电感元件的电感值,其中可变磁电感器被接入lc振荡电路;

22、将可变磁电感器接近至少一待测导体,以使所述可变磁电感器受所述待测导体影响后,使得所述可变磁电感器的磁导率发生变化,进而使所述可变磁电感器的电感值发生变化,从而使所述电感元件中激励后的电流振荡波发生变化,并确定所述电感元件受所述待测导体影响后的电感值;

23、根据所述电感元件中电流的振荡波的幅值或频率的变化与所述导体中电流值之间的关系,确定与所述电感元件中电流的振荡波的幅值或频率相关联的所述待测导体的电流大小。

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【技术保护点】

1.可变磁电感器,其特征在于,所述可变磁电感器包括:

2.根据权利要求1所述可变磁电感器,其特征在于,其中所述电感元件被实施为平面线圈或螺旋线圈或电感。

3.根据权利要求1或2所述可变磁电感器,其特征在于,所述可变磁电感器包括至少两个所述电感元件,其中两个电感元件被间隔地保持在距离所述磁材一预定距离处,其中两个所述电感元件被接入LC振荡电路,并且都给予两个所述电感元件一预定时长的激励脉冲电压,激励时间内,所述电感元件定义为激励电感,激励结束后,两个所述电感元件内产生振荡电流,振荡时间内,所述电感元件定义为接收电感,激励电感与接收电感为同一电感。

4.根据权利要求1或3所述可变磁电感器,其特征在于,至少一个所述磁材被设置在待测导体与所述电感元件之间,以增强所述待测导体中待测电流产生的磁场对所述可变磁电感器的影响。

5.根据权利要求4所述可变磁电感器,其特征在于,至少一个所述磁材被设置在一磁性元件与所述电感元件之间,以增强所述磁性元件的待测磁场对所述可变磁电感器的影响。

6.根据权利要求4所述可变磁电感器,其特征在于,所述可变磁电感器包括至少两组所述电感元件,其中一组所述电感元件相对地设置在距离所述磁材的同一距离处,以形成至少一激励电感,而另一组所述电感元件被间隔地设置在所述磁材的另一侧,以形成至少一接收电感,其中设置于所述接收电感和所述激励电感之间的所述磁材用以将所述激励电感产生的激励后的电流振荡波通过互感的方式传递给所述接收电感,以在所述接收电感中形成振荡电流。

7.根据权利要求6所述可变磁电感器,其特征在于,所述可变磁电感器包括至少两组磁材,其中所述接收电感被间隔地设置在两组所述磁材之间,其中位于所述接收电感远离所述激励电感一侧的所述磁材被用以增强所述待测电流通过所述待测导体时产生的磁场对所述可变磁电感器的影响。

8.根据权利要求1所述可变磁电感器,其特征在于,所述软磁性质的磁材被设置为片状磁材。

9.磁场强度的测量方法,其特征在于,所述磁场强度的测量方法包括以下步骤:

10.电流检测方法,其特征在于,所述电流检测方法包括:

...

【技术特征摘要】

1.可变磁电感器,其特征在于,所述可变磁电感器包括:

2.根据权利要求1所述可变磁电感器,其特征在于,其中所述电感元件被实施为平面线圈或螺旋线圈或电感。

3.根据权利要求1或2所述可变磁电感器,其特征在于,所述可变磁电感器包括至少两个所述电感元件,其中两个电感元件被间隔地保持在距离所述磁材一预定距离处,其中两个所述电感元件被接入lc振荡电路,并且都给予两个所述电感元件一预定时长的激励脉冲电压,激励时间内,所述电感元件定义为激励电感,激励结束后,两个所述电感元件内产生振荡电流,振荡时间内,所述电感元件定义为接收电感,激励电感与接收电感为同一电感。

4.根据权利要求1或3所述可变磁电感器,其特征在于,至少一个所述磁材被设置在待测导体与所述电感元件之间,以增强所述待测导体中待测电流产生的磁场对所述可变磁电感器的影响。

5.根据权利要求4所述可变磁电感器,其特征在于,至少一个所述磁材被设置在一磁性元件与所述电感元件之间,以增强所述磁性元件的待测磁场对所述可变磁电感器的影响。

【专利技术属性】
技术研发人员:R·雷蒙德周江曾凤林王博文J·丹克雷
申请(专利权)人:珅斯电子上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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