CN201434883Y - 一种罗氏线圈电量变送器 - Google Patents

Abstract

一种罗氏线圈电量变送器，包括依信号输入顺序依次串接的互感器、信号调理模块、信号转换模块，其特征在于：还包括为所述信号调理模块、信号转换模块提供工作电源的辅助电源模块，所述互感器是罗氏线圈。本实用新型的罗氏线圈电量变送器，电流测量范围大、测量频带宽、测量精度高，并且重量轻、体积小、抗干扰能力强。

Description

一种罗氏线圈电量变送器

【技术领域】

本实用新型涉及一种电量变送器，特别涉及一种罗氏线圈电量变送器。

【背景技术】

目前市场上销售和使用的电量变送器，都是采用技术比较成熟的互感器、光耦和霍尔器件进行电量隔离、采样。利用这些传统技术制作的产品存在一些不足，一是电流测量范围小，通常在几百安培以内；二是转换精度较差，难以制作优于0.1级的电量变送器；三是频率特性差，响应速度慢，不利于对峰谷差变化大的电流进行实时监控。

罗氏线圈是罗柯夫斯基(Rogowski)线圈的简称，它是一种不用铁磁材料作绕制骨架的高精度电流互感器，利用它可以开发出多种规格和用途的高性能、高精度的交流电量变送器。

罗氏线圈的应用基础理论创建已有上百年的历史，但长期以来由于缺乏先进的实现产业化的配套技术支持，如先进的测量信号调理、转换与远距离传输技术，先进的工艺制造技术，以及先进的型式试验条件及生产装备技术。所以，真正开发出实用的罗氏线圈产品，还是在高新技术飞速发展的上世纪八十年代。如英国的Rocoil公司，率先开发生产出可广泛应用于发电、输配电、冶金、采矿、重型装备制造、自动控制和军事等领域的罗氏线圈电流检测变送器。

由于罗氏线圈中不含铁磁材料，与传统的大电流互感器比较，它不仅重量轻，而且在负载电流(一次被测电流)峰谷差大幅度变化的情况下，线圈感应输出信号大小、响应时间和线性度等参数，不会受磁滞效应和磁饱和现象的影响。因此，使用罗氏线圈电量变送器有以下突出特点：

电流测量范围大——毫安(mA)级到兆安(MA)级；

测量频带宽——0.1Hz到1MHz；

测量精度高——0.1到1.0级；

线圈与被测电流回路间的隔离耐压等级高，可从几千伏到上百千伏；

重量轻、体积小，安装方便，抗干扰能力强；

使用安全，符合环保要求等。

基于罗氏线圈的这些特点，它有在局部取代传统电磁式电流互感器的发展趋势。

【实用新型内容】

为克服上述技术缺陷，本实用新型专利的发明人经过长期研究，提出了一种电流测量范围大、电流转换精度高以及频率特性高、响应速度快的变量变送器。

本实用新型可以通过以下方案实现：一种罗氏线圈电量变送器，包括依信号输入顺序依次连接的互感器、信号调理模块、信号转换模块，其特征在于：还包括为所述信号调理模块、信号转换模块提供工作电源的辅助电源模块，所述互感器是罗氏线圈。

所述信号转换模块的微处理器是PSOC(Programmable System on a Chip，可编程片上系统)微处理器。

所述信号转换模块输入端分别与模拟信号接口和数字信号接口连接，所述信号转换模块可将输入信号转换成模拟信号和数字信号。

所述辅助电源模块是DC/DC电源模块。

所述辅助电源模块是AC/DC电源模块。

本实用新型的有益效果在于：(1)本实用新型由于采用了罗氏线圈作为互感器，电流测量范围大、测量频带宽、测量精度高，并且重量轻、体积小，安装方便，抗干扰能力强；(2)本实用新型的信号转换模块按用户使用需求，可转换成模拟信号和数字信号，既便于与用户使用的常规电量检测仪连接，也便于与用户检测系统的数字通讯接口对接，可实现对工业现场信息的网络化管理；(3)本实用新型的辅助电源采用DC/DC或AC/DC隔离电源模块，确保产品的精度，提高产品的抗干扰能力。

【附图说明】

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型的PCB板罗氏线圈结构图。

图3是本实用新型的电路图。

【具体实施方式】

下面将结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型原理框图如图1所示，本实用新型的罗氏线圈电量变送器由罗氏线圈、信号调理模块、信号转换模块、辅助电源模块四部分构成。其中罗氏线圈起电流检测和电气隔离作用。当穿过罗氏线圈的导体(母线)中有电流通过时，罗氏线圈中感应输出电压的大小，将随着被测电流的大小呈线性变化。测量小于1000A的电流和瞬态大电流时，可采用刚性罗氏线圈，测量大于1000A的电流时，可采用柔性罗氏线圈。

本实用新型的信号调理模块、信号转换模块和辅助电源模块构成测得电量的智能化处理和变送部分。其中信号调理模块的功能是将罗氏线圈检测到的信号，用电子电路进行量程变换、滤波、放大等调理后，送给信号转换模块进行再处理。信号转换模块的转换与输出部分采用先进的PSOC微处理器为核心构成。它可按用户使用需求，由驻留在微处理器中的程序将输入信号，转换成能如实反映被测电量大小的、符合工业标准的模拟信号(如0-5VDC，4-20mA等)和数字信号无线通讯信号输出。它既便于与用户使用的常规电量监测仪表连接，也便于与用户测控系统的数字通讯接口对接，以实现工业现场信息的网路化管理。辅助电源是产品使用的工作电源，采用DC/DC或AC/DC隔离电源模块，确保了产品的精度，提高产品的抗干扰能力。

本实用新型的PCB板罗氏线圈结构图如图2所示，可以采用多种结构形式。本实用新型的电路图如图3所示。。

综上所述，尽管本实用新型通过具体实施例对本实用新型结构进行了详细描述，但本领域一般技术人员应该明白的是，上述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例的描述，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域一般技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种罗氏线圈电量变送器，包括依信号输入顺序依次连接的互感器、信号调理模块、信号转换模块，其特征在于：还包括为所述信号调理模块、信号转换模块提供工作电源的辅助电源模块，所述互感器是罗氏线圈。

2、如权利要求1所述的罗氏线圈电量变送器，其特征在于：所述信号转换模块的微处理器是PSOC微处理器。

3、如权利要求2所述的罗氏线圈电量变送器，其特征在于：所述信号转换模块输出端分别与模拟信号接口和数字信号接口连接，所述信号转换模块可将输入信号转换成模拟信号和数字信号。

4、如权利要求1所述的罗氏线圈电量变送器，其特征在于：所述辅助电源模块是DC/DC电源模块。

5、如权利要求1所述的罗氏线圈电量变送器，其特征在于：所述辅助电源模块是AC/DC电源模块。

Images