壓，i = l，2，"·，Ν，Ν為大于1的正整數。
[0060] 舉例來說，本實施例的電流測量裝置6可以包括8個霍爾元件，如圖2所示，圖2 示出了一種本發明實施例提供的8個霍爾元件的電流測量裝置的實物圖，為了證實本發明 中基于安培環路定理的電流測量裝置6可行，可以使用圖2所示包括8個霍爾元件的本實 施例所述電流測量裝置來測量中心導線的通電電流（安培），其實驗數據如表1所示。
[0061] 表 1
[0062]
[0063] 利用測量所得數據，根據原理中的公式
計算得到電流值為 0.96Α，與實際所通電流1Α相差不大。證實了本發明實施例所述電流測量裝置的有效可行 性，而出現這一誤差的原因是排列的八個霍爾元件中間存在較大縫隙，使磁場的環路測量 不夠精確，如果本發明實施例所述電流測量裝置做成無縫隙的，將會大大降低誤差，提高測 量精度。
[0064] 本實施例的電流測量裝置6,根據安培環路定理，可以通過對閉合環路的磁場測量 來測電流，我們可以將許多霍爾元件4緊密地連接在一起，形成一個對稱閉合的圓環，將此 圓環做在夾鉗的頭部，測量時只需按壓夾鉗的柄部，讓電流鉗鉗住某一根載流導線，即可測 量出其中電流的大小；特別是直流電流，可以實時地顯示其電流值；對于電流變化的情形 (如雷電，及各種波形的電流等）則可進行實時的數據采集紀錄，也可以實時顯示其有效 值。
[0065] 本實施例的電流測量裝置可減小因接入電流表這種測量方法所帶來的危險（特 別是強電流的情形，如雷電的浪涌電流監測），避免須斷路后接入電流表這種測量方法的麻 煩，不用暫停設備的工作，大大提高了測量效率，而且其簡便易行，成本低廉，有很廣闊的應 用前景。
[0066] 圖3示出了本發明一實施例提供的圖1所示電流測量裝置的制造方法的流程示意 圖，如圖3所示，本實施例的電流測量裝置制作方法如下所述。
[0067] 301、在預制的鉗頭為圓環形的彈性卡鉗本體上鑲入多個霍爾元件，制作鉗式閉合 圓環。
[0068] 302、制作適用安培環路定理信號處理加和電路。
[0069] 303、將所有霍爾元件和顯示接口電路分別接入所述信號處理加和電路。
[0070] 應說明的是，本實施例所述顯示接口電路為現有技術中通用的顯示接口電路。
[0071] 應說明的是，在步驟303之后，還應該調整電路參數，以使所述信號處理加和電路 通過所述顯示接口電路輸出待測電流值。
[0072] 在具體應用中，本實施例所述方法，在步驟303之后，還可以包括圖4示出的步驟 304 ：
[0073] 304、將所述顯示接口電路與顯示裝置連接。
[0074] 舉例來說，所述顯示裝置，可以為：
[0075] 指針式顯示裝置或數字式液晶顯示裝置。
[0076] 在具體應用中，本實施例所述待測電流I值為：
[0077]
[0078] 其中，R為所述鉗式閉合圓環的半徑，N為所述霍爾元件的數量，μ為所述霍爾元 件的磁導率，1^為所述每個霍爾元件的霍爾靈敏度，μ、k i為常數，U i為所述每個霍爾元件 的霍爾電壓，i = l，2，"·，Ν，Ν為大于1的正整數。
[0079] 本實施例的電流測量裝置制作方法，用于制作圖1所示的電流測量裝置，能夠安 全、簡便、低成本、高效率且實時地測量各處各種電流，且其應用前景廣闊。
[0080] 圖5為本發明一實施例提供的使用圖1所示電流測量裝置的電流測量方法的流程 示意圖，如圖5所示，本實施例的電流測量方法如下所述。
[0081] 501、在鑲入所述多個霍爾元件的彈性卡鉗鉗住通過待測電流的導線時，獲取每個 霍爾元件的霍爾電壓。
[0082] 502、根據所述每個霍爾元件的霍爾電壓，基于安培環路定理計算待測電流值，以 使通過顯示接口電路的待測電流值在顯示裝置中顯示。
[0083] 其中，所述多個霍爾元件在鑲入彈性卡鉗本體的圓環形鉗頭上后組成鉗式閉合圓 環。
[0084] 在具體應用中，本實施例所述待測電流I值為：
[0085]
[0086] 其中，R為所述鉗式閉合圓環的半徑，Ν為所述霍爾元件的數量，μ為所述霍爾元 件的磁導率，1^為所述每個霍爾元件的霍爾靈敏度，μ、k i為常數，U i為所述每個霍爾元件 的霍爾電壓，i = l，2，"·，Ν，Ν為大于1的正整數。
[0087] 本實施例的電流測量方法，使用圖1所示裝置實施例所述的電流測量裝置，能夠 安全、簡便、低成本、高效率且實時地測量各處各種電流，且其應用前景廣闊。
[0088] 最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其 依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征 進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明的權利要求 保護的范圍。
【主權項】
1. 一種電流測量裝置，其特征在于，包括： 彈性卡鉗，所述彈性卡鉗包括：預制的鉗頭為圓環形的彈性卡鉗本體和鑲入在所述彈 性卡鉗本體的圓環形鉗頭上的由多個霍爾元件組成的鉗式閉合圓環； 信號處理加和電路，用于在所述彈性卡鉗鉗住通過待測電流的導線時，獲取每個霍爾 元件的霍爾電壓，并根據所述每個霍爾元件的霍爾電壓，基于安培環路定理獲取待測電流 值，將所述待測電流值輸出到顯示接口電路； 顯示接口電路，用于獲取信號處理加和電路輸出的待測電流值，并將所述待測電流值 輸出到顯示裝置。2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括： 顯示裝置，用于獲取所述顯示接口電路輸出的待測電流值，并將所述待測電流值顯示 出來。3. 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述顯示裝置為： 指針式顯示裝置或數字式液晶顯示裝置。4. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述待測電流I值為：其中，R為所述鉗式閉合圓環的半徑，N為所述霍爾元件的數量，μ為所述霍爾元件的 磁導率，1^為所述每個霍爾元件的霍爾靈敏度，μ、k i為常數，U i為所述每個霍爾元件的霍 爾電壓，i = l，2，"·，Ν，Ν為大于1的正整數。5. -種電流測量裝置制作方法，其特征在于，包括： 在預制的鉗頭為圓環形的彈性卡鉗本體上鑲入多個霍爾元件，制作鉗式閉合圓環； 制作適用安培環路定理信號處理加和電路； 將所有霍爾元件和顯示接口電路分別接入所述信號處理加和電路。6. 根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，還包括： 將所述顯示接口電路與顯示裝置連接。7. 根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述顯示裝置為： 指針式顯示裝置或數字式液晶顯示裝置。8. 根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述待測電流I值為：其中，R為所述鉗式閉合圓環的半徑，Ν為所述霍爾元件的數量，μ為所述霍爾元件的 磁導率，1^為所述每個霍爾元件的霍爾靈敏度，μ、k i為常數，U i為所述每個霍爾元件的霍 爾電壓，i = l，2，"·，Ν，Ν為大于1的正整數。9. 一種使用權利要求1所述裝置的電流測量方法，其特征在于，包括： 在鑲入多個霍爾元件的彈性卡鉗鉗住通過待測電流的導線時，獲取每個霍爾元件的霍 爾電壓； 根據所述每個霍爾元件的霍爾電壓，基于安培環路定理計算待測電流值，以使通過顯 示接口電路的待測電流值在顯示裝置中顯示； 其中，所述多個霍爾元件在鑲入彈性卡鉗本體的圓環形鉗頭上后組成鉗式閉合圓環。10.根據權利要求9所述的測量方法，其特征在于，所述待測電流I值為：其中，R為所述鉗式閉合圓環的半徑，N為所述霍爾元件的數量，μ為所述霍爾元件的 磁導率，1^為所述每個霍爾元件的霍爾靈敏度，μ、k i為常數，U i為所述每個霍爾元件的霍 爾電壓，i = l，2，"·，Ν，Ν為大于1的正整數。
【專利摘要】本發明提供一種電流測量裝置、電流測量方法及電流測量裝置制作方法，該裝置包括：彈性卡鉗，所述彈性卡鉗包括：預制的鉗頭為圓環形的彈性卡鉗本體和鑲入在彈性卡鉗本體的圓環形鉗頭上的由多個霍爾元件組成的鉗式閉合圓環；信號處理加和電路，用于在彈性卡鉗鉗住通過待測電流的導線時，獲取每個霍爾元件的霍爾電壓，并根據每個霍爾元件的霍爾電壓，基于安培環路定理獲取待測電流值，將待測電流值輸出到顯示接口電路；顯示接口電路，用于獲取信號處理加和電路輸出的待測電流值，并將待測電流值輸出到顯示裝置。上述裝置能夠安全、簡便、低成本、高效率且實時地測量各處各種電流，且其應用前景廣闊。
【IPC分類】G01R19/00
【公開號】CN105675952
【申請號】
【發明人】盛毅, 周梅, 周韻, 何晴, 張舵
【申請人】中國農業大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年11月18日