６８
传感器技术（ＪａｌｒＴｌａｌｏｆＴｒａｎｓｄｕｃｅｒｎｃｈｎｏｌｏ盯）
２００３年第２２卷第１２期
特种电流传感器
柳立平１。刘焱２
（１齐齐哈尔市无线电监测站．熏龙江齐齐略尔１６ｌ咖；
２．中国电子科技集团公司第四十九研究所．黑龙江哈尔滨１５０帅１）
摘要：提出的特种电流传感器是在现有电流互感器的基础上增加一种新型的小型化、高准确度的电流传感器，对其工作原理、结构特性、测试结果等进行了分析和介绍，该特种电流传感器具有非接触测量、体积小、质量轻、准确度高等特点，在供电、用电和自动控制系统领域里有较好的发展前景。关键词：电磁感应；传感器；电流传感器
中国分类号：啦１２
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００—９７８７（２００３）１２一００６８
０２
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２・１１ｌｅ
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数字显示测量结果、上下限报警并定时打印输出等特点，在供电、用电和自动控制系统领域里有较好的发展前景。
ｌ传感器结构及工作原理
特种电流传感器的基本结构是将制作线圈绕组的导线绕制在环形铁芯上，该线圈绕组和铁芯组成电流传感器的基本单元，通有交流电流的被测导线从电流传感器的穿线孔中通过，通有交流电流的被测导线周围产生有电磁场，电流传感器的绕组Ａ，Ｂ两端就会感应出与通过导线的交流电流成线性比例的交流电压，再将交流电压信号进行放大转换成标准直流Ｏ～５Ｖ信号送人传感器数显表进行显示、报警和打印。
该传感器由铁芯、线圈、线路板、壳体等部分组成，其结构示意图如图１所示。
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０前言
在电力系统中，电流的测量和实施继电保护大都采用电磁式电流互感器，电流互感器是利用变压器的原理制成，它可以将大电流变成小电流、根据不同的电流比进行测量、计量等，广泛应用于供电、用电及自动控制等领域。这种互感器的缺点是体积大，带有铁磁体，频带很窄，磁饱和和二次信号波形畸变，测量误差大，及导致继电器保护装置的误动作，由于电流互感器存在有漏磁、涡流、磁饱和等原因，所以很难提高电流测量准确度，并且体积、质量都难以实现小型化。本文提出的特种电流传感器是在现有电流互感器的基础上增加一种新型的小型化、高准确度的电流传感器，在某些场合可以取代电流互感器。该特种电流传感器比以往电流互感器具有非接触测量、体积小、质量轻、准确度高、线性好、
收稿日期：２００３
０７１５
第１２期
柳立平等：特种电流传感器
将交流电压转换成直流电压信号．然后经过直流放
铁芯线圈壳体
盖
大电路输出０～５Ｖ的标准直流电压信号。同时模拟信号又经过Ａ／Ｄ转换和单片机处理，最终实现数字显示测试结果、无电流或超限报警及定时打印测试结果。
３传感器的测试结果
用ＦＬＵＫＥ５７２５标准信号源对３支传感器样品进行了测试，该电流传感器测试结果如表１所示。
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结合图１对本特种电流传感器作进一步详述。如图１所示，在以硅钢片为材料制成的环形铁芯上
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均匀缠绕有线径为０．２ｍ的感应线圈（１０００～
４０００匝），当通有交流电流的被测导线从电流传感器的穿线孔中通过时，感应线圈上感应输出一个正比于被测导线中的电流大小的电压信号，该信号经电路进行放大和整流转换后成为标准直流０～５ｖ信号输出。在传感器壳体的内壁上粘贴有屏蔽层，但在传感器的穿线孔内侧投有粘贴屏蔽层，这样既保证了被测导线中的交流电流所产生的交变磁场能够切割感应线圈绕组而使其产生感应输出信号，又可以有效地抑制外来杂散电磁场的干扰。２传感器的电路组成
图２所示为特种电流传感器豹电路原理方框图。
４结束语
本特种电流传感器通过简明的电路形式和经过反复探索及理论分析研究而取得的合理参数配置，解决了宽频带交流电流的精确测量问题。在测量
５０～１６００Ｈｚ，Ｏ～２．５Ａ交流电流时线性好、准确度
高；采用穿线式非接触测量方式，传感器与强电实现了隔离，免除了人工带电测试的危险，同时也提高了检测仪器装置的安全性能和使用寿命．提高可靠性；无噪声污染，抗干扰，具有优越的环保特性；有数字显示，上、下限报警，打印输出等功能，使用方便，可作为电子系统的测量及保护用的传感部件，可满足电力系统的测量及保护向数字化、智能化、网络化发展的需要，成本低廉，性能稳定，非常适于交流电流的在线测量和实时采样控制等场合应用。参考文献：
［１ｊ李科杰新蝙传感器技术手册［Ｍ］北京：国防工业出版社．
圈２电路曩理方框豳
魄２
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２００２
５９０一㈣
作者简介：
柳立平（１９７０一），男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，从事无线电监测及检测工作。
其工作原理是经互感线圈感应的交流电压信号经交流放大电路放大后，由高速Ａｃ／［）ｃ变换电路咕Ｐｐ喀》、一廿自ｊ、，ｐ口≯ｑｐ、一、妒、ｐ廿ｐ、沪、矿、ｐ、妒、一寸ｐ、矿矿
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特种电流传感器
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
柳立平， 刘焱
柳立平(齐齐哈尔市无线电监测站,黑龙江,齐齐哈尔,161000)， 刘焱(中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江,哈尔滨,150001)传感器技术
JOURNAL OF TRANSDUCER TECHNOLOGY2003,22(12)4次
参考文献(1条)
1. 李科杰 新编传感器技术手册 2002
引证文献(4条)
1. 刘文静. 王民慧 电流检测方法研究[期刊论文]-传感器世界 2012(9)
2. 于晓娜 基于磁场检测的非接触电流测量仪研究[期刊论文]-山西建筑 2012(32)
3. 李刚. 邢佳 一种非接触式高精度AC电流检测系统的设计[期刊论文]-现代科学仪器 2010(1)4. 马凤英 光的偏振在电流传感器中的应用[期刊论文]-仪器仪表学报 2006(z1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_cgqjs200312023.aspx
６８
传感器技术（ＪａｌｒＴｌａｌｏｆＴｒａｎｓｄｕｃｅｒｎｃｈｎｏｌｏ盯）
２００３年第２２卷第１２期
特种电流传感器
柳立平１。刘焱２
（１齐齐哈尔市无线电监测站．熏龙江齐齐略尔１６ｌ咖；
２．中国电子科技集团公司第四十九研究所．黑龙江哈尔滨１５０帅１）
摘要：提出的特种电流传感器是在现有电流互感器的基础上增加一种新型的小型化、高准确度的电流传感器，对其工作原理、结构特性、测试结果等进行了分析和介绍，该特种电流传感器具有非接触测量、体积小、质量轻、准确度高等特点，在供电、用电和自动控制系统领域里有较好的发展前景。关键词：电磁感应；传感器；电流传感器
中国分类号：啦１２
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００—９７８７（２００３）１２一００６８
０２
Ｓｐｅｃｉａｌｔｙｐｅｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ
２・１１ｌｅ
４９ｔｌＩｍ辩帆ｈＩＩ蓐ｕｔｕｔｅ，（１ｌｉ蚺Ｅｋｃｈ啪ｂ１咖ｌｏ科Ｇ哪ｏ＿ｎ呻町．Ｈｑｒ陆１１５０帅ｌ，ａｄ岫）
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ｍ的ｓＵ艇ｍ朗ｔａｎｄｈｉｇｈａｃｃｕｒ８ｃｙ．Ｔｈｅｓｐｅ“ａＩｔｙｐｅｃｕｒｒ印ｔ
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ｌ传感器结构及工作原理
特种电流传感器的基本结构是将制作线圈绕组的导线绕制在环形铁芯上，该线圈绕组和铁芯组成电流传感器的基本单元，通有交流电流的被测导线从电流传感器的穿线孔中通过，通有交流电流的被测导线周围产生有电磁场，电流传感器的绕组Ａ，Ｂ两端就会感应出与通过导线的交流电流成线性比例的交流电压，再将交流电压信号进行放大转换成标准直流Ｏ～５Ｖ信号送人传感器数显表进行显示、报警和打印。
该传感器由铁芯、线圈、线路板、壳体等部分组成，其结构示意图如图１所示。
ｐＣ啊Ｈ跚ｐｐｂ，ａｎｄａｕｔｏ∞ｎｔＴｄｆ，ｄｄ
０前言
在电力系统中，电流的测量和实施继电保护大都采用电磁式电流互感器，电流互感器是利用变压器的原理制成，它可以将大电流变成小电流、根据不同的电流比进行测量、计量等，广泛应用于供电、用电及自动控制等领域。这种互感器的缺点是体积大，带有铁磁体，频带很窄，磁饱和和二次信号波形畸变，测量误差大，及导致继电器保护装置的误动作，由于电流互感器存在有漏磁、涡流、磁饱和等原因，所以很难提高电流测量准确度，并且体积、质量都难以实现小型化。本文提出的特种电流传感器是在现有电流互感器的基础上增加一种新型的小型化、高准确度的电流传感器，在某些场合可以取代电流互感器。该特种电流传感器比以往电流互感器具有非接触测量、体积小、质量轻、准确度高、线性好、
收稿日期：２００３
０７１５
第１２期
柳立平等：特种电流传感器
将交流电压转换成直流电压信号．然后经过直流放
铁芯线圈壳体
盖
大电路输出０～５Ｖ的标准直流电压信号。同时模拟信号又经过Ａ／Ｄ转换和单片机处理，最终实现数字显示测试结果、无电流或超限报警及定时打印测试结果。
３传感器的测试结果
用ＦＬＵＫＥ５７２５标准信号源对３支传感器样品进行了测试，该电流传感器测试结果如表１所示。
裹ｌ电谵传ｔ■测量螭果
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线路扳螺钉绝缘柱
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穿线孔
Ｆ置ｇ
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结合图１对本特种电流传感器作进一步详述。如图１所示，在以硅钢片为材料制成的环形铁芯上
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ｃⅦ＿咖ｔｎ喇Ｉ・ｏ盯
均匀缠绕有线径为０．２ｍ的感应线圈（１０００～
４０００匝），当通有交流电流的被测导线从电流传感器的穿线孔中通过时，感应线圈上感应输出一个正比于被测导线中的电流大小的电压信号，该信号经电路进行放大和整流转换后成为标准直流０～５ｖ信号输出。在传感器壳体的内壁上粘贴有屏蔽层，但在传感器的穿线孔内侧投有粘贴屏蔽层，这样既保证了被测导线中的交流电流所产生的交变磁场能够切割感应线圈绕组而使其产生感应输出信号，又可以有效地抑制外来杂散电磁场的干扰。２传感器的电路组成
图２所示为特种电流传感器豹电路原理方框图。
４结束语
本特种电流传感器通过简明的电路形式和经过反复探索及理论分析研究而取得的合理参数配置，解决了宽频带交流电流的精确测量问题。在测量
５０～１６００Ｈｚ，Ｏ～２．５Ａ交流电流时线性好、准确度
高；采用穿线式非接触测量方式，传感器与强电实现了隔离，免除了人工带电测试的危险，同时也提高了检测仪器装置的安全性能和使用寿命．提高可靠性；无噪声污染，抗干扰，具有优越的环保特性；有数字显示，上、下限报警，打印输出等功能，使用方便，可作为电子系统的测量及保护用的传感部件，可满足电力系统的测量及保护向数字化、智能化、网络化发展的需要，成本低廉，性能稳定，非常适于交流电流的在线测量和实时采样控制等场合应用。参考文献：
［１ｊ李科杰新蝙传感器技术手册［Ｍ］北京：国防工业出版社．
圈２电路曩理方框豳
魄２
ＢＩ畦ｍ驾呻“ｄ删ｔ伊缸ｄ佛
２００２
５９０一㈣
作者简介：
柳立平（１９７０一），男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，从事无线电监测及检测工作。
其工作原理是经互感线圈感应的交流电压信号经交流放大电路放大后，由高速Ａｃ／［）ｃ变换电路咕Ｐｐ喀》、一廿自ｊ、，ｐ口≯ｑｐ、一、妒、ｐ廿ｐ、沪、矿、ｐ、妒、一寸ｐ、矿矿
ｐ、ｌ’、ｐｐ；Ｐｐｐｐ。ｐ
黢湮诃闻坌㈣隼僬感器攘搠
特种电流传感器
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
柳立平， 刘焱
柳立平(齐齐哈尔市无线电监测站,黑龙江,齐齐哈尔,161000)， 刘焱(中国电子科技集团公司第四十九研究所,黑龙江,哈尔滨,150001)传感器技术
JOURNAL OF TRANSDUCER TECHNOLOGY2003,22(12)4次
参考文献(1条)
1. 李科杰 新编传感器技术手册 2002
引证文献(4条)
1. 刘文静. 王民慧 电流检测方法研究[期刊论文]-传感器世界 2012(9)
2. 于晓娜 基于磁场检测的非接触电流测量仪研究[期刊论文]-山西建筑 2012(32)
3. 李刚. 邢佳 一种非接触式高精度AC电流检测系统的设计[期刊论文]-现代科学仪器 2010(1)4. 马凤英 光的偏振在电流传感器中的应用[期刊论文]-仪器仪表学报 2006(z1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_cgqjs200312023.aspx