一种非接触直流电流检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于非接触式测量技术领域，具体提供了一种非接触直流电流检测装置，包括U型导轨（T）、采样电容（C）、第一开关（K1）、第二开关（K2）、第三开关（K3）、处理器（MCU）、显示器（LCD）、电机（M）、滑动杆（L）；本发明专利技术通过直流电流通过时产生的磁场，闭合导体在磁场中运动产生磁通量的变化会产生感应电流的原理，来测量直流电流的大小，由于磁场本身存在于电流的周围，所以测量电路不需要接触到原电路，只需要测量出感应电流的大小，即可通过磁感应强度与距离的关系计算出直流电流的大小，实现直流电流的非接触式测量，具有很高的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触直流电流检测装置
本专利技术属于非接触式测量
，具体提供了一种非接触直流电流检测装置，本专利技术不需要将测量电路接入到原电路中，而是通过测量感应电流实现电流测量，不干扰原电路的工作，具有很高的实用性。
技术介绍
对于直流电流的检测，通用的方法是在原电路中加入采样电阻，通过测量采样电阻上的电压值，计算出原电路中的电流。这种测量方法的优点在于测量电路简单，而且可以准确的测量到原电路中的电流，缺点在于给原电路串入采样电阻，会额外增加原电路的功率消耗，尤其是在测量电流较大的电路时，功耗会比较大，对采样电阻的功率要求也就比较高，而且，对于一个正在工作的电路，要用传统的方法测量电流，就必须先断开原电路，然后串入采样电阻，而这种情况通常是不可取的。针对上述情况，本专利技术一种非接触直流电流检测装置，就可以很好的解决上述问题。通过直流电流通过时产生的磁场，闭合导体在磁场中运动产生磁通量的变化会产生感应电流的原理，来测量直流电流的大小，由于磁场本身存在于电流的周围，所以测量电路不需要接触到原电路，只需要测量出感应电流的大小，即可通过磁感应强度与距离的关系计算出直流电流的大小，实现直流电流的非接触式测量，具有很高的实用性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中必须断开原电路，接入采样电阻才能测量电流的问题。为此，本专利技术提供了一种非接触直流电流检测装置，包括U型导轨、采样电容、第一开关、第二开关、第三开关、处理器、显示器、电机、滑动杆，采样电容和第一开关串联接入U型导轨中，滑动杆放置在U型导轨上，可在U型导轨上滑动，滑动的过程中与U型导轨保持电气接触；电机通过传动装置与滑动杆相连接；第二开关和第三开关分别与采样电容的两端相连接；第一开关、第二开关、第三开关、显示器及电机均与处理器有电气连接。上述一种非接触直流电流检测装置，所述的U型导轨和滑动杆的制作材料均为铜。上述一种非接触直流电流检测装置，所述的第一开关和第三开关均为单刀双掷开关；第一开关的其中一个开关用于接通U型导轨，另外一个开关悬空；第三开关的其中一个开关接地，另外一个开关悬空。上述一种非接触直流电流检测装置，所述的第二开关为单刀三掷开关，其中一个开关输出接入处理器的ADC管脚，一个开关接地，一个开关悬空。上述一种非接触直流电流检测装置，处理器控制电机的转速，使滑动杆在固定的时间t内滑动到极限位置并停止。本专利技术有益效果:本专利技术不需要将测量电路接入到原电路中，而是通过测量感应电流实现电流测量，不干扰原电路的工作，具有很高的实用性。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。【附图说明】图1是本专利技术一种非接触直流电流检测装置的结构示意图。附图标记说明:T、U型导轨；C、采样电容；K1、第一开关；Κ2、第二开关；Κ3、第三开关；MCU、处理器；IXD、显不器；M、电机；L、滑动杆 。【具体实施方式】图1是一种非接触直流电流检测装置的结构示意图，包括U型导轨(T)、采样电容C、第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、处理器MCU、显示器IXD、电机M、滑动杆L，其特征在于:采样电容C和第一开关Kl串联接入U型导轨T中，滑动杆L放置在U型导轨T上，可在U型导轨T上滑动，滑动的过程中与U型导轨T保持电气接触；电机M通过传动装置与滑动杆L相连接；第二开关K2和第三开关K3分别与采样电容C的两端相连接；第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、显示器IXD及电机M均与处理器MCU有电气连接。U型导轨T和滑动杆L的制作材料均为铜；第一开关Kl和第三开关K3均为单刀双掷开关；第一开关Ki的其中一个开关用于接通U型导轨T，另外一个开关悬空；第三开关K3的其中一个开关接地，另外一个开关悬空；第二开关K2为单刀三掷开关，其中一个开关输出接入处理器MCU的ADC管脚,一个开关接地，一个开关悬空；处理器MCU控制电机M的转速，使滑动杆L在固定的时间t内滑动到极限位置并停止。本专利技术的工作原理是:对于稳定的直流电流I而言，在其周围将产生稳定的磁场，其周围某点的磁感应强度B与改点到导线的中心距离r的关系为: B = -(I) r 其中K为常数，可根据物理公式得到。滑动杆由起始位置滑动至极限位置停止所用的时间为t，由于滑动杆的滑动位置固定，所以由滑动的长和宽，可以计算出滑动的面积S，所以感应电动势E为:E=~(2)? 联立(I)式和(2)式可以得到: n KIs/ Λ E =--(3 ) rt 即:,Ert,、/=(4)Ks 其中感应电动势E可以由电路测量得到，r靠近电流的导线的U型导轨边到远离电流导线的U型导轨边的积分，积分区间长度为U型导轨宽度。从而，可以计算出电流I。工作时，执行以下步骤: 步骤1:处理器MCU控制第一开关Kl接通导轨，第二开关K2和第三开关Κ3均接向悬空脚； 步骤2:处理器MCU控制电机Μ，使滑动杆L由起始位置匀速滑向极限位置；滑动杆停止后，控制第一开关Kl接向悬空脚； 步骤3:处理器MCU控制第二开关Κ2接向处理器MCU的ADC管脚，控制第三开关Κ3接地； 步骤4:处理器MCU完成测量与计算，将测量电流值I显示在显示屏IXD上； 步骤5:处理器MCU控制第二开关Κ2接地，目的是放掉电容C上的电荷； 步骤6:处理器MCU控制电机M复位，使滑动杆L回到初始位置； 步骤7:复位所有开关状态，等待下一次测量。 以上例举仅仅是对本专利技术的举例说明，并不构成对本专利技术的保护范围的限制，凡是与本专利技术相同或相似的设计均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触直流电流检测装置，包括U型导轨（T）、采样电容（C）、第一开关（K1）、第二开关（K2）、第三开关（K3）、处理器（MCU）、显示器（LCD）、电机（M）、滑动杆（L），其特征在于：采样电容（C）和第一开关（K1）串联接入U型导轨（T）中，滑动杆（L）放置在U型导轨（T）上，可在U型导轨（T）上滑动，滑动的过程中与U型导轨（T）保持电气接触；电机（M）通过传动装置与滑动杆（L）相连接；第二开关（K2）和第三开关（K3）分别与采样电容（C）的两端相连接；第一开关（K1）、第二开关（K2）、第三开关（K3）、显示器（LCD）及电机（M）均与处理器（MCU）有电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种非接触直流电流检测装置，包括U型导轨(T)、采样电容(C)、第一开关(K1)、第二开关(Κ2)、第三开关(Κ3)、处理器(MCU)、显示器(IXD)、电机(Μ)、滑动杆(L)，其特征在于:采样电容(C)和第一开关(Kl)串联接入U型导轨(T)中，滑动杆(L)放置在U型导轨(T )上，可在U型导轨(T )上滑动，滑动的过程中与U型导轨(T )保持电气接触；电机(M)通过传动装置与滑动杆(L)相连接；第二开关(Κ2)和第三开关(Κ3)分别与采样电容(C)的两端相连接；第一开关(Κ1)、第二开关(Κ2)、第三开关(Κ3)、显示器(IXD)及电机(M)均与处理器(MCU)有电气连接。2.根据权利要求1所述的一种非接触直流电流检测装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李喜龙，李姝丽，张云哲，
申请(专利权)人：西安文理学院，
类型：发明
国别省市：