一种自适应微弱电流监测装置及监测方法与流程

技术特征：
1.一种自适应微弱电流监测装置，其特征在于，包括信号处理单元和若干螺线管；各螺线管内部均设置一隧穿磁阻芯片，且各螺线管内部设置的隧穿磁阻芯片的磁敏感方向与各螺线管在接入电流触发下产生的磁场的方向相同；信号处理单元与各隧穿磁阻芯片均连接，用于接收隧穿磁阻芯片发送的电压信号，并根据预设的转换系数进行转换，得到待监测电流的电流值；其中，各螺线管在相同接入电流触发下产生的磁场的磁感应强度均不同。2.根据权利要求1所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，所述各螺线管的长度和线圈匝数通过下式确定：b
max
＞n
·
μ0·
i
max
/lb
min
＜n
·
μ0·
i
min
/l其中，i
max
为当前螺线管待监测电流的最大电流值，i
min
为当前螺线管待监测电流的最小电流值，b
max
为当前螺线管内的隧穿磁阻芯片的磁感应强度监测范围上限，b
min
为当前螺线管内的隧穿磁阻芯片的磁感应强度监测范围下限，μ0为真空中的磁导率，n为当前螺线管的线圈匝数，l为当前螺线管的长度。3.根据权利要求1所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，还包括第一过压过流保护电路；第一过压过流保护电路一端用于连接待监测电流的引流装置，另一端与各螺线管均连接。4.根据权利要求3所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，还包括若干第二过压过流保护电路；若干第二过压过流保护电路与若干螺线管一一对应连接，且螺线管通过第二过压过流保护电路与第一过压过流保护电路连接。5.根据权利要求1所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，还包括模数转换电路以及若干放大电路；各隧穿磁阻芯片与各放大电路一一对应连接，各放大电路均与模数转换电路一端连接，模数转换电路另一端与信号处理单元连接。6.根据权利要求5所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，还包括数据传输装置；数据传输装置与信号处理单元连接；数据传输装置用于接收信号处理单元发送的待监测电流的电流值并传输。7.根据权利要求6所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，所述数据传输装置为数据传输线或无线传输装置。8.根据权利要求1所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，还包括罩设在若干螺线管外部的磁屏蔽外壳。9.根据权利要求1所述的自适应微弱电流监测装置，其特征在于，还包括电源管理单元以及若干电能装置；若干电能装置均通过电源管理单元与信号处理单元连接；电源管理单元用于获取各电能装置的状态信息，并根据各电能装置的状态信息，切换各电能装置的供能状态。10.一种基于权利要求1所述自适应微弱电流监测装置的自适应微弱电流监测方法，其特征在于，包括：将各螺线管均与待监测电流的引流装置连接；
通过信号处理单元接收隧穿磁阻芯片发送的电压信号，并根据预设的转换系数进行转换，得到待监测电流的电流值。

技术总结
本发明属于电力系统领域，公开了一种自适应微弱电流监测装置及监测方法，包括信号处理单元和若干螺线管；各螺线管内部均设置一隧穿磁阻芯片，且各螺线管内部设置的隧穿磁阻芯片的磁敏感方向与各螺线管在接入电流触发下产生的磁场的方向相同；信号处理单元与各隧穿磁阻芯片均连接，用于接收隧穿磁阻芯片发送的电压信号，并根据预设的转换系数进行转换，得到待监测电流的电流值；其中，各螺线管在相同接入电流触发下产生的磁场的磁感应强度均不同。相较于目前的铁磁聚磁环结构的聚磁设计，螺线管聚磁结构能够有效避免气隙开口的影响，相互之间不会产生交叉影响，实现待监测电流的准确监测，可适配不同量级电流的准确监测，拓宽监测下限。测下限。测下限。


技术研发人员：王兰若 焦飞 彭国政 雷煜卿 张明皓
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2022/12/30