专利名称：电能表及其电流采样装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电能计量产品领域，特别是涉及一种电能表及其电流采样装置。
背景技术：
分流器是对电流进行测量的设备，广泛用于电子、通信、工业生产中电压或电流采样检测。现有的分流器一般为锰铜分流器，采用采样导线将流经锰铜分流器的电流转换成电压进行采样。分流器的信号采样精度容易受到干扰而变差，例如，在电能表中，能够对采样单元产生干扰的可以分为内部干扰源和外部干扰源两部分，其中内部干扰源主要是变压器漏磁通，外部干扰源就是来自于电能表外的磁场。如前述，电能表是由锰铜分流器将电流信号转
换成电压信号后，再输入到计量芯片进行计算处理的。根据欧姆定律，锰铜分流器采样端的电压为V=IR。而当干扰漏磁通穿过锰铜分流器时，锰铜分流器会产生一个感生电动势V’，干扰了实际输入到计量芯片的采样电压信号，从而使误差增大。综上所述，现有技术中，锰铜分流器在工作时对交变磁场的抗力不足，很容易被内部或者外部的交变磁场所影响，从而使电能表等电能计量工具产生较大误差，从而失去准确性。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电能表及其电流采样装置，以提高对交变磁场具有较闻的抗力，提闻测量精度。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种电流采样装置，包括采样电阻基体、第一导线、第二导线以及用于进行隔热的隔离机构。采样电阻基体两侧各设置有第一连接部、第二连接部，第一导线一端连接第一连接部，第二导线一端连接第二连接部，第一导线、第二导线各另一端用于接计量电路输入端口。其中第一导线、第二导线、或第一导线和第二导线在采样电阻基体表面延伸，以将采样电阻基体划分成至少第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的有效磁通面积相等，并且第一导线、第二导线并列或部分螺旋绞合延伸。隔离机构用于在第一导线、第二导线与采样电阻基体之间进行隔热。其中，隔离机构为设置于第一导线、第二导线上或设置于采样电阻基体上的保护套。其中，保护套为黄蜡套管、玻璃纤维、瓷或环氧树脂中的一种或多种的组合。其中，采样电阻基体上对应第一导线、第二导线的位置设置有固定装置，用于对第一导线、第二导线进行固定。其中，固定装置是形状与第一导线、第二导线适配的槽体，第一导线或第二导线部分嵌于槽体中，且隔离机构至少部分设置于第一导线或第二导线与槽体之间。其中，电流采样装置进一步包括屏蔽罩，屏蔽罩套设于第一导线、第二导线远离采样电阻基体的部分。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种电流采样装置，包括采样电阻基体、用于进行隔热的隔离机构以及第一导线、第二导线。采样电阻基体两侧各设置有第一连接部、第二连接部，第一导线一端连接第一连接部，第二导线一端连接第二连接部。其中第一导线和第二导线均绕采样电阻基体至少半周，以将采样电阻基体划分成至少第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的有效磁通面积相等，并且第一导线、第二导线并列或部分螺旋绞合延伸。隔离机构用于在第一导线、第二导线与采样电阻基体之间进行隔热。其中，隔离机构为设置于第一导线、第二导线上或设置于采样电阻基体上的保护套。其中，保护套为黄蜡套管、玻璃纤维、瓷或环氧树脂中的一种或多种的组合。其中，采样电阻基体上对应第一导线、第二导线的位置设置有固定装置，用于对第一导线、第二导线进行固定。其中，固定装置是形状与第一导线、第二导线适配的槽体，第一导线和第二导线均嵌入采样电阻基体表面的槽体内，均绕采样电阻基体后继续沿采样电阻基体中心处并列或螺旋绞合延伸引出。其中，电流采样装置进一步包括屏蔽罩，屏蔽罩套设于第一导线、第二导线远离采样电阻基体的部分。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种电能表，包括电流采样装置，电流采样装置包括采样电阻基体、用于进行隔热的隔离机构以及第一导线、第二导线。采样电阻基体两侧各设置有第一连接部、第二连接部，第一导线一端连接第一连接部，第二导线一端连接第二连接部。其中第一导线和第二导线均绕采样电阻基体至少半周，以将采样电阻基体划分成至少第一区域和第二区域，第一区域和第二区域的有效磁通面积相等，并且第一导线、第二导线并列或部分螺旋绞合延伸。隔离机构用于在第一导线、第二导线与采样电阻基体之间进行隔热。其中，隔离机构为设置于第一导线、第二导线上或设置于采样电阻基体上的保护套。其中，保护套为黄蜡套管、玻璃纤维、瓷或环氧树脂中的一种或多种的组合。其中，采样电阻基体上对应第一导线、第二导线的位置设置有固定装置，用于对第一导线、第二导线进行固定。其中，固定装置是形状与第一导线、第二导线适配的槽体，第一导线和第二导线均嵌入采样电阻基体表面的槽体内，均绕采样电阻基体后继续沿采样电阻基体中心处并列或螺旋绞合延伸引出。其中，电流采样装置进一步包括屏蔽罩，屏蔽罩套设于第一导线、第二导线远离采样电阻基体的部分。本发明的有益效果是区别于现有技术的情况，本发明的电能表及其电流采样装置由于其中的采样电阻基体被导线分成两块有效磁通面积相同的区域，同时导线固定并螺旋绞合延伸，因此被导线将其有效磁通面积变为两部分。该两部分对称分布，面积大小相同，但因磁通产生的采样电流方向相反，在导线回路上产生的合并后的采样电流几乎为零，从而使电流采样装置对交变磁场的干扰具有较高的抗力，有效的改善了因内部或外部磁场产生的感生电流引起的电流采样误差。并且，由于导线与采样电阻基体之间设置有用于隔热的隔离机构，有效的防止了由于采样电阻基体过热使导线烧坏的情况发生。
图I是本发明第一实施例的电流采样装置的结构示意图；图2是图I中采样电阻基体受磁场影响后的等效电流图；图3是本发明第二实施例的电流采样装置的结构示意图；图4是图3中的采样 电阻基体部分的结构示意图；图5是本发明第三实施例的电流采样装置的结构示意图；图6是本发明第四实施例的电流采样装置的结构示意图。
具体实施例方式请参见图1，图I是本发明第一实施例的电流采样装置的结构示意图。在本实施例中，电流采样装置10包括采样电阻基体11、隔离机构12、第一连接部13、第二连接部14、第一导线15、第二导线16、接线座17、屏蔽罩18以及第三导线19。第一连接部13与第二连接部14分别设置于采样电阻基体11的两侧。第一导线15的一端连接第一连接部13，第二导线16的一端连接第二连接部14，第一导线15与第二导线16的另一端连接计量电路输入端口。具体来说，本实施例的电流采样装置10为锰铜分流器，采样电阻基体11为锰铜电阻体，第一连接部13与第二连接部14为采样端点，第一导线15、第二导线16为采样线。采样电阻基体11的两侧各设置有紫铜，第一连接部13与第二连接部14在本实施例中设置于采样电阻基体11两侧的紫铜上，在其他实施例中，第一连接部13与第二连接部14还可直接设置于采样电阻基体11上。进一步的，在其他实施例中，采样电阻基体11上可在对应第一导线15、第二导线16的位置设置有固定装置，用于对第一导线15、第二导线16进行固定。在优选实施例中，固定装置是形状与第一导线15、第二导线16适配的槽体，第一导线15或第二导线16部分嵌于槽体中，且隔离机构12至少部分设置于第一导线15或第二导线15与槽体之间。在本实施例中，第一导线15在米样电阻基体11表面延伸，以将米样电阻基体11划分成第一区域113和第二区域114。在优选实施例中，第一区域113和第二区域114的有效磁通面积(下简称面积)相等。并且，第一导线15、第二导线16以及第三导线19部分螺旋绞合延伸。在本实施例中，第三导线19为地线。在电流采样装置工作时，第三导线19与第一导线15、第二导线16之间也会形成环路，增加采样误差，将第三导线19与第一导线
15、第二导线16—起螺旋绞合延伸则可减小这个影响。在其他实施例中，第一导线15、第二导线16以及第三导线19可并列延伸，并不进行绞合，或者仅第一导线15与第二导线16进行螺旋绞合延伸。隔离机构12用于在第一导线15、第二导线16与采样电阻基体11之间进行隔热，比如对应第一导线15、第二导线16与采样电阻基体11之间邻近的位置设置。隔离机构12除了进行隔热之外，还可以用于进行绝缘以及固定，防止采样电阻基体11在工作时产生的热量导致第一导线15或第二导线16损坏。在本实施例中，隔离机构12为设置于第一导线
15、第二导线16上或设置于采样电阻基体11上的保护套，以间隔开第一导线15、第二导线16与采样电阻基体11，同时实现隔热的效果。保护套优选为黄蜡套管，也可为由玻璃纤维、瓷等绝缘隔热材料制成，也可在第一导线15、第二导线16或采样电阻基体11的部分区域涂布环氧树脂，以形成热隔离机构12。或者，也可采用上述材料中的至少两者结合形成隔热机构12。上述材料因都具备硬体效果，因此可对第一导线15、第二导线16进行固定。并且，上述材料都为绝缘材料。在其他实施例中，可在采样电阻基体11的表面的中心设置槽体，将经过隔离机构12的导线15、16通过槽体弯曲，以保证导线15、16经过采样电阻基体11的中心线，从而使导线15、16能够将采样电阻基体11分为面积相同的两个区域。第三导线19的一端连接于采样电阻基体11 一侧的紫铜上，接线座17设置于采样电阻基体11及采样电阻基体11 一侧的紫铜上，对应第一导线15、第二导线16以及第三导线19的位置。接线座17用于对自采样电阻基体11延伸出的第一导线15、第二导线16以
及第三导线19进行固定。在本实施例中，接线座17套设于第一导线15、第二导线16以及第三导线19未进行螺旋绞合的部分，并且邻近或接触采样电阻基体11。在本实施例中，屏蔽罩18套设于第一导线15、第二导线16以及第三导线19螺旋绞合延伸的部分。在其他实施例中，屏蔽罩18会根据具体的情况套设于第一导线15及第二导线16远离采样电阻基体11的部分。屏蔽罩18可对电场或磁场进行屏蔽，以进一步降低电场或磁场对第一导线15、第二导线16或第三导线19的影响。在另一是实例中，第一连接部13与第二连接部14设置于电流采样装置10相对的两个表面上，即将第一实施例中的第二连接部14设置于与当前表面相对的另一表面上。为了使第一导线15更加容易定位，在采样电阻基体11远离第一连接部13的一侧紫铜上设置通孔。该通孔贯穿紫铜，以使第一导线15在将采样电阻机体11的面积分为相等的第一区域113和第二区域114后，能够穿设于通孔中。并且，第一导线15穿过通孔后，再与第二导线16进行并列或螺旋绞合延伸。通过此种方式，使得第一导线15的固定更加精准简便，防止因为固定上出现误差或松动而使第一区域113与第二区域114的面积不等，而使电流采样的误差变大。下面对电流采样装置的具体工作原理进行说明。电能表是由电流采样装置将电流采样信号转换成电压信号后，再输入到计量芯片(图未示)进行计算处理的。根据欧姆定律，连接部13、14的电压为V=IR。而当干扰漏磁通穿过电流采样装置时，电流采样装置会产生一个感生电动势V’，干扰了实际获得的采样信号，从而增大了采样误差。根据法拉第电磁感应定律，感生电动势为V'= - —为感生电动势)
dtFm=BS而由于dFm=dBS所以有
权利要求
1.一种电流采样装置，其特征在于 所述电流采样装置包括采样电阻基体、第一导线、第二导线以及用于进行隔热的隔离机构； 所述采样电阻基体两侧各设置有第一连接部、第二连接部，所述第一导线一端连接第一连接部，所述第二导线一端连接第二连接部，所述第一导线、第二导线各另一端用于接计量电路输入端口； 其中所述第一导线、第二导线、或第一导线和第二导线在所述采样电阻基体表面延伸，以将所述采样电阻基体划分成至少第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域的有效磁通面积相等，并且第一导线、第二导线并列或部分螺旋绞合延伸； 所述隔离机构用于在第一导线、第二导线与采样电阻基体之间进行隔热。
2.根据权利要求I所述的电流采样装置，其特征在于，所述隔离机构为设置于所述第一导线、第二导线上或设置于所述采样电阻基体上的保护套，并进一步用于绝缘以及固定所述第一导线或第二导线。
3.根据权利要求2所述的电流采样装置，其特征在于，所述保护套为黄蜡套管、玻璃纤维、瓷或环氧树脂中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求I所述的电流采样装置，其特征在于，所述采样电阻基体上对应第一导线、第二导线的位置设置有固定装置，用于对所述第一导线、第二导线进行固定。
5.根据权利要求4所述的电流采样装置，其特征在于，所述固定装置是形状与第一导线、第二导线适配的槽体，所述第一导线或第二导线部分嵌于所述槽体中，且所述隔离机构至少部分设置于所述第一导线或第二导线与所述槽体之间。
6.根据权利要求I所述的电流采样装置，其特征在于，所述电流采样装置进一步包括屏蔽罩，所述屏蔽罩套设于第一导线、第二导线远离所述采样电阻基体的部分。
7.一种电流采样装置，其特征在于 所述电流采样装置包括采样电阻基体、用于进行隔热的隔离机构以及第一导线、第二导线； 所述采样电阻基体两侧各设置有第一连接部、第二连接部，所述第一导线一端连接第一连接部，所述第二导线一端连接第二连接部； 其中所述第一导线和第二导线均绕采样电阻基体至少半周，以将所述采样电阻基体划分成至少第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域的有效磁通面积相等，并且第一导线、第二导线并列或部分螺旋绞合延伸； 所述隔离机构用于在第一导线、第二导线与采样电阻基体之间进行隔热。
8.根据权利要求7所述的电流采样装置，其特征在于，所述隔离机构为设置于第一导线、第二导线上或设置于采样电阻基体上的保护套。
9.根据权利要求8所述的电流采样装置，其特征在于，所述保护套为黄蜡套管、玻璃纤维、瓷或环氧树脂中的一种或多种的组合。
10.根据权利要求7所述的电流采样装置，其特征在于，所述采样电阻基体上对应第一导线、第二导线的位置设置有固定装置，用于对所述第一导线、第二导线进行固定。
11.根据权利要求10所述的电流采样装置，其特征在于，所述固定装置是形状与第一导线、第二导线适配的槽体，所述第一导线和第二导线均嵌入采样电阻基体表面的槽体内，均绕所述采样电阻基体后继续沿所述采样电阻基体中心处并列或螺旋绞合延伸引出。
12.根据权利要求7所述的电流采样装置，其特征在于，所述电流采样装置进一步包括屏蔽罩，所述屏蔽罩套设于第一导线、第二导线远离所述采样电阻基体的部分。
13.一种电能表，其特征在于，所述电能表包括电流采样装置，所述电流采样装置包括采样电阻基体、用于进行隔热的隔离机构以及第一导线、第二导线； 所述采样电阻基体两侧各设置有第一连接部、第二连接部，所述第一导线一端连接第一连接部，所述第二导线一端连接第二连接部； 其中所述第一导线和第二导线均绕采样电阻基体至少半周，以将所述采样电阻基体划分成至少第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域的有效磁通面积相等，并且第一导线、第二导线并列或部分螺旋绞合延伸； 所述隔离机构用于在第一导线、第二导线与采样电阻基体之间进行隔热。
14.根据权利要求13所述的电能表，其特征在于，所述隔离机构为设置于第一导线、第二导线上或设置于采样电阻基体上的保护套。
15.根据权利要求14所述的电能表，其特征在于，所述保护套为黄蜡套管、玻璃纤维、瓷或环氧树脂中的一种或多种的组合。
16.根据权利要求13所述的电能表，其特征在于，所述采样电阻基体上对应第一导线、第二导线的位置设置有固定装置，用于对所述第一导线、第二导线进行固定。
17.根据权利要求16所述的电能表，其特征在于，所述固定装置是形状与第一导线、第二导线适配的槽体，所述第一导线和第二导线均嵌入采样电阻基体表面的槽体内，均绕所述采样电阻基体后继续沿所述采样电阻基体中心处并列或螺旋绞合延伸引出。
18.根据权利要求13所述的电能表，其特征在于，所述电流采样装置进一步包括屏蔽罩，所述屏蔽罩套设于第一导线、第二导线远离所述采样电阻基体的部分。
全文摘要
本发明提供了一种电能表及其电流采样装置。电流采样装置包括采样电阻基体、第一导线、第二导线以及用于进行隔热的隔离机构。采样电阻基体两侧各设置有第一连接部、第二连接部，第一导线一端连接第一连接部，第二导线一端连接第二连接部。第一导线或第二导线在采样电阻基体表面延伸，以将采样电阻基体划分成有效磁通面积相等的两个区域，两个导线并列或部分螺旋绞合延伸。隔离机构用于在第一导线、第二导线与采样电阻基体之间进行隔热。通过上述方式，使电流采样装置对交变磁场的干扰具有较高的抗力，有效改善了因内部或外部磁场产生的感生电流引起的电流采样误差，并且因加入隔离机构而有效的防止了由于采样电阻基体过热使导线烧坏的情况发生。
文档编号G01R11/02GK102854347SQ20121028246
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者俞敏 申请人:俞敏
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
