专利名称：无线自取电电流传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及配电网中的短路和接地故障检测技术，尤其是一种无线自取电电 流传感器。
背景技术：
目前，公知的无线自取电电流传感器是由工作电源、信号测量、AD转换和单片机等 部分构成的。常规的无线自取电电流传感器需要外接电源给系统提供工作电源，无线自取 电电流传感器一般安装在配电线路的各个分支线路处，安装数量较大，使用外接电源时，需 要从配网出线端单独接线用于探测器的工作电源，这使得配网二次线路更加繁杂。

实用新型内容本实用新型目的在于，克服现有技术的缺点，提供一种无需外接电源的无线自取 电电流传感器。为了达到上述目的，本实用新型提供一种无线自取电电流传感器，包括有依次连 接的测量线圈、AD转换模块和单片机，所述测量线圈安装到配电线路上，测量线圈从配电线 路测得的模拟量输入AD转换模块，经AD转换模块转换为数字量后送入单片机；其特征在 于设置取能线圈，所述取能线圈由磁感应线圈、整流电路、滤波电路和电源变换电路组成； 磁感应线圈通过磁场从配电线路上取得的交流电压输出到整流电路，交流电压经整流电路 转变为直流脉动电压后输出到滤波电路，直流脉动电压经滤波电路进行平滑后输出到电源 变换电路，电源变换电路输出为无线自取电电流传感器提供稳定的工作电压。而且，设置连接单片机的无线发送模块，单片机处理数字量监测到故障后把故障 信号编码并经无线发送模块向外发送。为了避免故障探测器需要外接电源，从而增加二次布线，本实用新型提供的故障 探测器采用内置取能线圈，通过取能线圈从配网线路上变换电流取得工作电源，解决了外 接电源需要增加二次布线的不足。

图1为本实用新型实施例的总体结构示意图；图2为本实用新型实施例的取能线圈结构示意图；图3为本实用新型实施例的测量线圈结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1，是实施例的结构示意图。它由测量线圈101、取能线圈104、AD转换模块 102、单片机103 (MCU)和无线发送模块105五个部分组成。其中测量线圈101、AD转换模块 102和单片机103是常规无线自取电电流传感器必备的部分。测量线圈101安装到配电网
3中的配电线路上，测量线圈101从所安装配电线路检测短路和接地故障电流信号，测得的 模拟量输入AD转换模块102，AD转换模块102将模拟量转换为数字量后送入单片机103，单 片机103根据数字量判断是否出现故障。一般通过单片机103外设显示屏，单片机103处 理数字量所得检查结果就能在显示屏显现。而实施例提出设置连接单片机103的无线发送 模块105，单片机103处理数字量后产生的故障信号经无线发送模块105向外发送，具体发 送格式根据无线发送模块105的型号而定，由单片机103编码后发送。具体实施时，当测量 线圈101检测到线路故障电流信号时，单片机103可以通过指令控制无线发送模块105，由 将无线发送模块105发送故障信号给上级系统。参见图2，取能线圈104由磁感应线圈和整流滤波电路组成，实施例的整流滤波电 路包括整流电路、滤波电路和电源变换电路。磁感应线圈安装到配电线路上，配电线路处于 磁感应线圈的电感磁心位置，磁感应线圈类似于电流互感器，通过磁场取能。由于母线电流 是不断变化的，而故障探测器所需要的是大小恒定的直流电压，因此磁感应线圈从母线感 应出交流的能量后，经过整流电路将交流电转变为直流脉动电压，通过滤波电路将脉动电 压进行平滑。直流脉动电压经滤波电路进行平滑后输出到电源变换电路，电源变换电路为 无线自取电电流传感器提供工作电压，为单片机103、AD转换模块102和无线发送模块105 这几个需要工作电源的部分供电，具体实施可参考所用电路芯片的使用说明。测量线圈属于现有技术，为便于实施起见，实施例提供结构，如图3 测量线圈101 由磁感应线圈和信号采集电路组成；配电线路处于磁感应线圈的电感磁心位置，磁感应线 圈类似于电流互感器，能够将配电线路上的电流变换至线圈侧，通过信号采集电路采集电 流信号。本实用新型提供的无线自取电电流传感器工作时不需要外部提供电源，可通过自 身带有的取能线圈104在所安装的线路上变换电流来取得稳定的工作电源。实验证明，这 种无线自取电电流传感器能够在电流大于15A的时候启动，最大启动电流可以达到500A ； 能够在100毫秒内承受1500A的冲击电流。
权利要求一种无线自取电电流传感器，包括有依次连接的测量线圈、AD转换模块和单片机，所述测量线圈安装到配电线路上，测量线圈从配电线路测得的模拟量输入AD转换模块，经AD转换模块转换为数字量后送入单片机；其特征在于设置取能线圈，所述取能线圈由磁感应线圈、整流电路、滤波电路和电源变换电路组成；磁感应线圈通过磁场从配电线路上取得的交流电压输出到整流电路，交流电压经整流电路转变为直流脉动电压后输出到滤波电路，直流脉动电压经滤波电路进行平滑后输出到电源变换电路，电源变换电路输出为无线自取电电流传感器提供稳定的工作电压。
2.根据权利要求1所述的无线自取电电流传感器，其特征是设置连接单片机的无线 发送模块，单片机处理数字量监测到故障后把故障信号编码并经无线发送模块向外发送。
专利摘要本实用新型提供一种无线自取电电流传感器，由测量线圈、取能线圈、AD转换模块、单片机和无线发送模块五个部分组成；通过取能线圈从所安装线路上获得工作电源，并通过测量线圈检测短路和接地故障电流信号，当测量线圈检测到线路故障电流信号时，单片机可通过指令控制无线发送模块将故障信号传送给上级系统。
文档编号G01R31/02GK201724978SQ201020202608
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者刘晓蕾, 杜小刚, 袁荣湘, 邓翔天, 黄凯荣 申请人:武汉大学