專利名稱：便攜式光測電流叉表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種便攜式光測電流叉表，屬于電流測定儀表的技術領域。
國內(nèi)使用的便攜式電流測試儀，都是利用電磁感應原理，其傳感器都使用銅、鐵磁材料制成，體積大、笨重，信號由金屬導線傳輸，受到絕緣強度的限制，對于高壓和超高壓系統(tǒng)就不適用。
本實用新型的目的是要提供一種便攜式光測電流儀表，它可以克服上述的缺點。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，傳感器的探頭有2塊交叉成叉形的鐵氧體，交角可以是60°左右，而以晶體為中心，呈叉形的配置，而在鐵氧體和晶體四周有一層絕緣包層，探頭裝在絕緣桿的頂端，該絕緣桿用高強度環(huán)氧玻璃鋼制成，從晶體引出兩根光導纖維，由絕緣桿內(nèi)引過而與表頭相連接，該表頭用一個卡架裝在絕緣桿的下部，可以在一定的俯仰角范圍內(nèi)調正，在絕緣桿中部外側裝有10層塑料的絕緣增強裙，用環(huán)氧樹脂粘合，這樣可以延長爬電距離，加強其絕緣性能，高壓絕緣桿的末端有陽螺紋，可以與加長絕緣桿的左端陽螺紋相連接。
電路系統(tǒng)由發(fā)光電路、光電轉換電路、濾波電路交直流變換電路、以及數(shù)顯電路五部份組成，由發(fā)光二極管和電阻組成發(fā)光電路，由三極管和電阻并聯(lián)接于運算放大器負端輸入端，組成一光電轉換電路，由運算放大器和電容電阻組成一濾波電路，另由運算放大器和電阻電容組成一交直流變換電路，最后連接一個μp316組成數(shù)顯電路，當傳感器叉形探頭卡住電導線(母線)時，產(chǎn)生的電流信號為光信號，經(jīng)光導纖維傳輸?shù)浇^緣桿下部的光電變換電路，轉換成電信號最后使表頭的數(shù)顯盤顯示導線內(nèi)電流值。


圖1為光測電儀表的正視圖。
圖2為附圖1電流儀表的A－A剖視圖。
圖3為光測電流儀表的電路原理圖。
茲結合附圖對便攜式光測電流儀表的結構詳細敘述。
由圖1、圖2，傳感器探頭有2塊叉形鐵氧體(2)是以晶體(3)為中心呈叉形配置，兩者有60°交角，再在鐵氧體(2)和晶體(3)四周有一層絕緣包層(1)，管形的高壓絕緣桿(4)是高強度環(huán)氧玻璃鋼制成，探頭裝在絕緣桿(4)的頂端上，從傳感器晶體(3)引出兩根光導纖維(6)，從絕緣桿(4)內(nèi)引過，而在安裝電流數(shù)顯表頭(7)的位置附近，穿出絕緣桿(4)的桿壁與表頭(7)相連接，該表頭(7)用一卡架裝在絕緣桿(4)的下部，表頭(7)可以在一定的俯仰角范圍內(nèi)調正，測量時便于操作人員視讀，在絕緣桿(4)中部的外側又裝有10層塑料制的絕緣增強裙(5)，用環(huán)氧樹脂粘合。
圖3是便攜式光測電流儀表的電路原理圖。
發(fā)光二極管(BT)串接一電阻R4，二極管(BT)的正極接 v電源正極，電阻R1的另一端接電源的負極，光電轉換電路由三極管(G)與電阻R2所組成，三極管G的集電極與電源正極相接，其發(fā)射極與電阻R2相接，電阻R2的另一端又接電源負極，發(fā)射極又與運算放大器(MA74)IC1的負端輸入端相接，其正端輸入端又接到電源負極，負端輸入端并接于電阻R3后，再接到輸出端，濾波放大電路由運算放大器(MA741)IC2、IC3電阻R5、R6、R7、R8、R9等組成。
電阻R4與電容C1連接后接到運算放大器IC2的負端輸入端，同時又并聯(lián)一電阻R6分別接到電容C2的一端以及連接到IC2的輸出端，電容C2的另一端與電阻R5相接后接到電源的負極，運算放大器IC2的正輸入端接電源的負極，電阻R7的另一端接于運算放大器IC3的負端輸入端，同時又并接一電阻R9后接于輸出端和電容C3運算放大器IC3的正端輸入端連接電阻R8后接于電源負極。
交直流變換電路部份由運算放大器IC4、IC5電阻R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，電容C3、C4、C5等組成。
電容C3的一端連接一電阻R10后接于運算放大器IC4的負端輸入端，同時又并聯(lián)電阻R14和R13，IC4的正端輸入端連接一電阻R11后接于電源負極，運算放大器IC4的輸出端與二極管D1正端相連后接于電阻R13，同時又分接于二極管D2的負極，二極管D2的正極又并聯(lián)電阻R15和R14，運算放大器IC4又連接一電容C4，以及連接一電阻R12后接于電源負極。
運算放大器IC5的負端輸入端與電阻R15相接，同時又分接電容C5和電阻R17，可變電阻R18，電容C5和電阻R18的另一端并聯(lián)后接到運算放大器IC5的輸出端，運算放大器IC5的正端輸入端連接一電阻R16后接于電源負極，同時又連接一電阻R19后接于電源負極。
數(shù)字顯示部份采用μp316，其一端接于電源負極，另一端接于正極，同時輸入一端與運算放大器IC5的輸出端相接。
使用時，在電流儀表內(nèi)裝有9伏集層電池，作為光纖檢測信號及光源的電源，將桿頂傳感器的叉形探頭叉向帶電的導線，根據(jù)法拉第的磁光效應的原理，導線內(nèi)通以電流，其周圍磁場向叉頭內(nèi)的磁鐵芯集中，作用于探頭中的晶體，可使光纖中輸來的光矢量發(fā)生旋轉，且與導線中電流成線性關系，此信號通過光纖輸入表頭電路，經(jīng)過處理，光信號轉變?yōu)殡娦盘枺腿腼@示器，于是可以讀出被檢測的電流。
與現(xiàn)有技術相比，便攜式光測電流儀表具有下列優(yōu)點1.測量范圍大，具有高度抗干擾能力，量程從0至數(shù)千安倍，直接讀數(shù)，精度高，誤差小于1％。
2.絕緣強度高，可測低壓至110KV，超高壓帶電導線(或母線)內(nèi)電流。
3.體積小，重量輕，便于攜帶或保存，造價也低。
4.使用簡便，室內(nèi)戶外均可使用。
5.維修簡易。
權利要求1.一種便攜式光測電流叉表，其特征在于儀表的傳感器探頭有2塊鐵氧體器(2)，以晶體(3)為中心呈叉形布置，兩者交角為60°，在鐵氧體(2)和晶體(3)四周有絕緣包層(3)，管形的高壓絕緣體(4)的頂端裝有探頭，由傳感器晶體(3)引出兩根光導纖維(6)，引過絕緣桿內(nèi)，在安裝數(shù)顯表頭(7)的位置附近，穿出桿壁與表頭(7)相連接，表頭(7)用一卡架裝在絕緣桿(4)下部，在絕緣桿(4)中部外側裝有10層絕緣增強裙(5)用環(huán)氧樹酯粘合，絕緣桿(4)下端有內(nèi)螺紋可以與接長絕緣桿(8)的外螺紋配合，電路部份主要由發(fā)光電路，光電轉換電路濾波電路交直流變換電路以及數(shù)顯電路所組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的電流叉表，其特征在于發(fā)光電路的發(fā)光二極管BT串接一電阻(R4)，二極管正極接電源正極，電阻R4接電源負極。光電轉換電路的三極管G和集電極與電源正極相接，發(fā)射極與電阻(R2)相接，電阻R2的另一端又接電源負極，發(fā)射極又與運算放大器IC1負端輸入端相接，正端輸入端又接電源負極，負端輸入端又并聯(lián)于電阻R3，再接輸出端。濾波放大電路中電阻R4與電容C1連接后接到運算放大器IC2負端輸入端，同時又并聯(lián)電阻R6，分別接到電容C2一端以及運算放大器IC2輸出端，電容C2的另一端與電阻R5相接后接到電源負極，運算放大器IC2的正端輸入端也接電源負極，電阻R7的另一端接于運算放大器IC3的負端輸入端，又并聯(lián)一電阻R9，再接于輸出端和電容C3，運算放大器IC3的正端輸入端連接電阻R8后接于電源負極。交直流變換電路的電容C3與電阻R10連接于運算放大器IC4的負端輸入端，同時又并聯(lián)接于電阻R14、R13，運算放大器IC4的正端輸入端連接電阻R11后接于電源負極，運算放大器IC4的輸出端與二極管D1正端連接后接于電阻R13，同時分接于二極管D2的負極，而正極又與電阻R15、R14并聯(lián)，運算放大器IC4連接電容C4和電阻R12，再接于電源負極運算放大器IC5負端輸入端與電阻R15相接，同時又分接電容C5和電阻R17，可變電阻R18，電容C5，而和電阻R18的另一端并聯(lián)后接于運算放大器LC5的輸出端，運算放大器IC5的正端輸入端連接電阻R16后接于電源負極，同時又連接電阻R19后接于電源負極，數(shù)顯電路一端接電源負極，另一端接正極，同時輸入端又與運算放大器IC5的輸出端相接。
專利摘要一種便攜式光測電流叉表，其傳感器探頭是2塊鐵氧體，以晶體為中心，呈60°叉形布置，四周有絕緣包層，裝在絕緣桿的頂端，從晶體引出2根光導纖維穿過絕緣桿與數(shù)顯表頭相接，絕緣桿中部外側有10層絕緣增強裙，探頭插進導線時，產(chǎn)生信號為光信號，經(jīng)光電變換器變?yōu)殡娦盘?，由?shù)顯表頭顯示其電流數(shù)值，本儀表絕緣強度高，可測定≤110KV電壓導線的電流值。
文檔編號G01R19/00GK2165448SQ9321800
公開日1994年5月18日 申請日期1993年7月10日 優(yōu)先權日1993年7月10日
發(fā)明者羅方亮, 喬松, 吳閣杰 申請人:羅方亮, 喬松, 吳閣杰