一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配網(wǎng)電力信號采集領(lǐng)域，配網(wǎng)互感器領(lǐng)域，微電網(wǎng)互感器領(lǐng)域，特別涉及一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著智能配網(wǎng)的快速發(fā)展和各種智能電力設(shè)備的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在對配網(wǎng)電力設(shè)備信號采集和監(jiān)控的需求日益增多，而現(xiàn)有絕大部分配網(wǎng)電力設(shè)備多采用傳統(tǒng)互感器進(jìn)行信號采集，傳統(tǒng)互感器多以環(huán)氧樹脂作為絕緣體，制造工藝多，互感器傳感部分本體體積大，本體所用的磁芯和銅漆包線材料多，成本高，而且輸出為模擬信號，容易受到干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所提供的是一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，該新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器利用智能的電源管理功能和自獲取能量功能，使得該傳感器比傳統(tǒng)互感器使用的磁芯和銅漆包線更少，成本更低，體積更小，功耗極低，可應(yīng)用于各種智能電力設(shè)備，而且采用數(shù)字光信號輸出，極大的提高了采集信號的穩(wěn)定性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，包括傳感本體、電源模塊、切換模塊、取能模塊、信號采集模塊、智能控制模塊和發(fā)送模塊。
[0005]進(jìn)一步具體的，所述的傳感本體包括磁芯，骨架和纏繞于骨架的線圈。
[0006]進(jìn)一步具體的，所述的電源模塊包括供電電池和電源管理模塊。
[0007]進(jìn)一步具體的，所述的切換模塊包括取能切換模塊和采集量程切換模塊。
[0008]進(jìn)一步具體的，所述的取能模塊包括能量調(diào)整模塊和保護(hù)模塊。
[0009]進(jìn)一步具體的，所述的信號采集模塊包括信號調(diào)理模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊。
[0010]進(jìn)一步具體的，所述的智能控制模塊包括數(shù)字信號處理單元、信號編碼單元和控制單元。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明的傳感本體體積小，并采用單一磁芯和線圈，在信號采集的間隙獲取能量為電池充電，既節(jié)省材料空間和降低成本，又能實現(xiàn)高精度的信號采集；本發(fā)明的傳感器整體功耗極低，僅依靠電池就可穩(wěn)定工作數(shù)年；本發(fā)明的傳感器具有采集量程切換功能，可應(yīng)用于多種電壓等級的不同量程范圍的信號采集；本發(fā)明的傳感器的信號發(fā)送采用塑料光纖傳輸，現(xiàn)場加工簡單，易于安裝。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例中一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，包括傳感本體、電源模塊、取能模塊、信號采集模塊、智能控制模塊和發(fā)送模塊。
[0015]所述的傳感本體包括磁芯，骨架和纏繞于骨架的線圈；所述的傳感本體的作用是將被測電力線纜的信號轉(zhuǎn)化為可以被測量的信號并傳送給取能模塊和信號采集模塊；所述的磁芯為開口或不開口磁芯，其形狀可根據(jù)現(xiàn)場線纜形狀進(jìn)行設(shè)計；只要把傳感本體固定于被測線纜上，就會將被測線纜上的信號轉(zhuǎn)換成感應(yīng)信號傳送至取能模塊和信號采集模塊。
[0016]所述的電源模塊包括供電電池和電源管理模塊；所述的電源模塊的主要作用是提供并管理傳感器工作的能量；所述的供電電池為整個傳感器提供工作電源，保證傳感器正常穩(wěn)定工作；所述的電源管理模塊通過智能控制模塊進(jìn)行控制，合理分配使用電池電能，使傳感器能在極低的功耗下工作。
[0017]所述的切換模塊包括取能切換模塊和采集量程切換模塊；所述的切換模塊的主要作用是完成感應(yīng)信號在不同功能模塊之間的切換；所述的取能切換模塊由智能控制模塊控制，使感應(yīng)信號能在取能和信號采樣之間高速穩(wěn)定的來回切換，在滿足取能的同時不會對信號采樣精度產(chǎn)生影響；所述的量程切換模塊由智能控制模塊控制，自動根據(jù)傳感本體信號的大小進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換，可以同時滿足測量信號和保護(hù)信號的檢測；
所述的取能模塊包括能量調(diào)整模塊和保護(hù)模塊；所述的取能模塊的主要作用是從傳感本體傳送的信號中獲取能量，給供電電池充電，保證整個傳感器可以連續(xù)穩(wěn)定工作；所述的能量調(diào)整模塊將從感應(yīng)信號中獲取的能量調(diào)整為可為供電電池充電的形式；所述的保護(hù)模塊的功能是:保護(hù)供電電池、智能控制模塊和發(fā)送模塊，避免當(dāng)感應(yīng)信號能量過大時受到?jīng)_擊和損壞。
[0018]所述的信號采集模塊包括信號調(diào)理模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊；所述的信號采集模塊的主要作用是將從傳感本體傳送的信號轉(zhuǎn)化為可供智能控制模塊進(jìn)行處理的數(shù)字信號；所述的信號調(diào)理模塊通過運算放大器對信號進(jìn)行調(diào)整，使其符合后級信號轉(zhuǎn)換模塊的要求；所述的信號轉(zhuǎn)換模塊通過A/D將調(diào)理后的信號轉(zhuǎn)換為可供處理的數(shù)字信號。
[0019]所述的智能控制模塊包括數(shù)字信號處理單元、信號編碼單元和控制單元；所述的智能控制模塊的主要作用是將信號采集模塊傳送的信號進(jìn)行分析處理，根據(jù)協(xié)議編碼后傳送至發(fā)送模塊，并控制電源模塊、取能模塊和信號采集模塊完成其功能；所述的數(shù)字信號處理單元主要對信號采集模塊傳送的信號進(jìn)行分析處理，提取控制信息和數(shù)據(jù)信息；所述的信號編碼單元主要將提取到的數(shù)據(jù)信息根據(jù)協(xié)議進(jìn)行重新編碼后傳送至發(fā)送模塊；所述的控制單元根據(jù)提取的控制信息完成對電源模塊、取能模塊和信號采集模塊的控制。
[0020]所述的發(fā)送模塊是本發(fā)明傳感器的信號輸出端，主要作用是將傳感器采集和處理后的被測線纜的信號數(shù)據(jù)發(fā)送至其他配網(wǎng)繼電設(shè)備，以供其參考或使用；發(fā)送模塊使用塑料光纖傳輸信號。
[0021]本發(fā)明具有以下特點:
1.使用一組磁芯和線圈，不僅大幅度節(jié)省材料降低成本，而且產(chǎn)品體積小，可適合各種不同環(huán)境的安裝使用。
[0022]2.具有取能切換，可以在單一線圈上完成取能和信號采集兩項功能，互不影響。
[0023]3.整體功耗極低，僅依靠自身供電電池就可正常工作數(shù)年。
[0024]4.具有量程切換，可以同時滿足測量信號和保護(hù)信號的采集。
[0025]5.采用塑料光纖傳送信號，現(xiàn)場加工簡單，易于安裝。
[0026]6.不受電壓等級限制，可應(yīng)用于各種電壓等級的不同量程范圍測量。
[0027]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實施例依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，包括傳感本體、電源模塊、切換模塊、取能模塊、信號采集模塊、智能控制模塊和發(fā)送模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的傳感本體包括磁芯，骨架和纏繞于骨架的線圈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的電源模塊包括供電電池和電源管理模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的切換模塊包括取能切換模塊和采集量程切換模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的取能切換模塊完成感應(yīng)信號和取能和信號采樣之間的切換；所述的采集量程切換模塊自動根據(jù)傳感本體信號的大小進(jìn)行采集量程轉(zhuǎn)換。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的取能模塊包括能量調(diào)整模塊和保護(hù)模塊；能量調(diào)整模塊將感應(yīng)信號中的能量調(diào)整為可為供電電池充電的形式；保護(hù)模塊主要保護(hù)供電電池、智能控制模塊和發(fā)送模塊，避免能量過大時的沖擊和損壞。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的能量調(diào)整模塊將感應(yīng)信號中的能量調(diào)整為可為供電電池充電的形式；所述的保護(hù)模塊主要保護(hù)供電電池、智能控制模塊和發(fā)送模塊，避免能量過大時的沖擊和損壞。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的信號采集模塊包括信號調(diào)理模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的信號調(diào)理模塊通過運算放大器等器件對信號進(jìn)行調(diào)整；所述的信號轉(zhuǎn)換模塊通過A/D將模擬信號信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的智能控制模塊包括數(shù)字信號處理單元、信號編碼單元和控制單元。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的數(shù)字信號處理單元完成對信號的分析處理，提取控制信息和數(shù)據(jù)信息；所述的信號編碼單元完成信息的編碼和傳送；所述的控制單元完成控制信號的處理和發(fā)送。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的發(fā)送模塊完成傳感器的信號輸出發(fā)送。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，其特征在于:所述的發(fā)送模塊使用塑料光纖發(fā)送終端和塑料光纖傳輸信號。
【專利摘要】本發(fā)明所提供的是一種新型的智能配網(wǎng)電力信號傳感器，包括傳感本體、電源模塊、切換模塊、取能模塊、信號采集模塊、智能控制模塊和發(fā)送模塊，其中傳感本體采用單一磁芯和線圈，體積小，并能在信號采集的間隙獲取能量為供電電池充電，既能實現(xiàn)高精度的信號采集，又節(jié)省材料空間和降低成本。本發(fā)明傳感器采用智能的電源管理技術(shù)，使得傳感器整體功耗極低，僅依靠電池就可穩(wěn)定工作數(shù)年。本發(fā)明傳感器具有采集量程切換功能，可應(yīng)用于多種電壓等級的不同量程范圍的信號采集。本發(fā)明傳感器采用塑料光纖傳輸發(fā)送信號，現(xiàn)場加工簡單，易于安裝。
【IPC分類】G01R19/00, G01R15/09
【公開號】CN105137151
【申請?zhí)枴緾N201510513677
【發(fā)明人】張涵青, 秦江斌
【申請人】張涵青
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月20日