一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法

技术领域

本发明属于磁通门漏电流检测技术领域，具体涉及一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法。

背景技术

2014年，河北工业大学杨晓光等对G.Velasco-Quesada等提出的三磁芯三绕组闭环测量方案进行了改进，研制出了两磁芯三绕组闭环LC谐振磁通门电流传感器。虽然该方案实现了低成本，但同时由于未考虑副边调制纹波等问题，导致精度仅为0.7％。

闭环系统中，作为直流零磁通检测器的LC谐振磁通门采用滤波解调方式，最大的缺点是输出信号中具有幅值较大的调制纹波，该调制纹波将作为误差信号通过安匝平衡控制器直接传导到副边绕组中形成传导调制纹波；而LC谐振磁通门的交变磁通则会通过变压器效应在副边绕组中产生感应调制纹波。对于精密测量来讲，副边调制纹波已成为限制测量精度提高的瓶颈，而现有方案均未能有效解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法，其LC谐振磁通门传感检测通过原副边的感应信号的变化实现微小的漏电流检测，由于直流类电流比较仪器的原副边绕组中存在的具有与激磁磁通(或激磁电流)的基波或奇次谐波频率相同的纹波电压或纹波电流，通过HPL和LPF处理，滤除无用直流分量，高频分量相互抵消，从而抑制调制纹波，得到纯净的直流误差信号，即漏电流信号。

本发明的另一目的在于提供一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法，针对滤波解调电路引起的传导调制纹波，采用了通过加入高通滤波器，同时降低激磁电流采样电阻和激磁电流峰值的抑制方法。

本发明的另一目的在于提供一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法，LC振荡磁通门作为直流零磁通检测器，以高通滤波器抑制滤波解调电路引起的传导调制纹波。

本发明的另一目的在于提供一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法，传感器的测量精度达到1.3ppm，与现有类似方案达到的最高指标0.2％相比提高了3个数量级；调制纹波降至0.12μA，与现有类似方案指标10μA相比降低了83倍。

为达到以上目的，本发明提供一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法，用于获得纯净的漏电流信号，包括以下步骤：

步骤S1：激磁电流i

步骤S2：激磁电流i

步骤S3：激磁电流i

步骤S4：将通过求和电路Sum1的激磁电流i

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S1具体实施为以下步骤：

步骤S1.1：与基波和奇次谐波频率相同的第一高频分量和由被测电流产生的第一直流分量均由激磁电流采样电阻R

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：与基波和奇次谐波频率相同的第二高频分量和由被测电流产生的第二直流分量均由激磁电流采样电阻R

步骤S2.2：激磁电流i

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2.2具体实施为以下步骤：

步骤S2.2.1：激磁电流i

步骤S2.2.2：将激磁电流i

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S3具体实施为以下步骤：

步骤S3.1：降低激磁电流采样电阻R

步骤S3.2：降低激磁电流i

附图说明

图1是本发明的一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法的高通滤波器抑制传导调制纹波的结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

参见附图的图1，图1是本发明的一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法的高通滤波器抑制传导调制纹波的结构示意图。

在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的高通滤波器、低通滤波器和LC谐振磁通门平均电流模型等可被视为现有技术。

优选实施例。

本发明公开了一种抑制调制纹波的LC谐振磁通门漏电流检测方法，用于获得纯净的漏电流信号，包括以下步骤：

步骤S1：激磁电流i

步骤S2：激磁电流i

步骤S3：激磁电流i

步骤S4：将通过求和电路Sum1的激磁电流i

具体的是，步骤S1具体实施为以下步骤：

步骤S1.1：与基波和奇次谐波频率相同的第一高频分量和由被测电流产生的第一直流分量均由激磁电流采样电阻R

更具体的是，步骤S2具体实施为以下步骤：

步骤S2.1：与基波和奇次谐波频率相同的第二高频分量和由被测电流产生的第二直流分量均由激磁电流采样电阻R

步骤S2.2：激磁电流i

进一步的是，步骤S2.2具体实施为以下步骤：

步骤S2.2.1：激磁电流i

步骤S2.2.2：将激磁电流i

更进一步的是，步骤S3具体实施为以下步骤：

步骤S3.1：降低激磁电流采样电阻R

步骤S3.2：降低激磁电流i

优选地，LC谐振磁通门传感器的探头本身有电感性质的器件，探头输出端并联电容构成LC谐振电路，对拾波线圈输出的基波感应信号进行谐振放大，同时抑制其他频率谐波信号，进而达到基波信号提取的效果，磁通门本体电流的变化引起电感感量的变化，进而引起频率的变化，最后通过电压处理器根据频率，反推漏电流是否存在。

优选地，高通滤波器(HPF)抑制传导调制纹波的基本原理如图1所示。由LC谐振磁通门平均电流模型的基本原理可知，激磁电流i

实际应用中，i

值得一提的是，本发明专利申请涉及的高通滤波器、低通滤波器和LC谐振磁通门平均电流模型等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。