技術領域

本發明一般涉及用于開關裝置的傳感器，尤其涉及用于電力母線的這種傳感器。

背景技術

不同類型的電傳感器被用于檢測流經導體的電流。例如，這種傳感器包括產生指示電流大小的輸出電壓的一個霍爾效應傳感器，也包括更多的傳統電流傳感器，例如分流電阻。

霍爾效應器件已用于檢測電流經導體的流動引起的磁通變化。某些已知的器件使用了磁通集中器來集中電流經導體的流動發出的磁通。先前已有建議：電流檢測設備可以用美國專利No.4,587,509和No.4,616,207中公開的方式構建。

用一或兩個適當放置的霍爾傳感器來測量導體中的電流也是已知的，該傳感器測量導體附近的磁通，并將之轉換為與電流成比例的信號。參見例如美國專利No.6,130,599、No.6,271,656、No.6,642,704和No.6,731,105。

使用一對磁場檢測器的非傳統電流傳感器具有特殊的要求。一個要求是磁場檢測器彼此平行。另一個要求是：出于封裝、方便和噪音抑制等目的，對應的電子電路卡盡量靠近磁場檢測器地放置。另外，提供能安裝到具有不同大小與形狀的導體的電流傳感器組件是有利的。

專利6,642,704公開了一種電流傳感器組件，其保持一對磁場檢測器彼此平行且靠近電子電路卡放置。另外，為了使磁場檢測器附著于多種電力導體，磁場檢測器是可有選擇地進行調節的。

存在對這樣的開關裝置的需要：其安全地提供電氣隔離，并可靠地判定例如其電力母線溫度和/或電流。

因此，用于開關裝置或電力母線的傳感器存在改進空間。

發明內容

本發明滿足了這些需求以及其他需要，其提供了一種自供電的電力母線傳感器，該傳感器使用無線通信以便進行電氣隔離。

根據本發明的一個實施形態，用于具有多個特性的電力母線的傳感器設備包含：外殼；至少一個傳感器，所述至少一個傳感器中的每一個適用于檢測電力母線的特性；電路，其至少適用于發送無線信號；處理器，其適用于從所述至少一個傳感器輸入檢測得到的特性并向所述電路輸出對應的信號以便發送無線信號；電源，其適用于將外殼耦合到電力母線并用由電力母線中流動的電流產生的磁通對所述至少一個傳感器、所述電路以及處理器進行供電。

電源可包含兩個線圈，所述線圈中的每一個有開口、具有兩個末端的鐵氧體磁芯以及具有兩個末端的磁通集中元件，鐵氧體磁芯穿過線圈的開口，磁通集中元件的每個末端接合鐵氧體磁芯的末端中對應的一個。鐵氧體磁芯和磁通集中元件可適用于圍繞并緊握電力母線。

每個線圈可包含繞組，繞組與另一線圈的繞組串聯電氣連接，線圈的串聯電氣連接的繞組輸出第一電壓。電源還可包含用于由第一電壓產生至少一個第二電壓以便對所述至少一個傳感器、所述電路以及處理器進行供電的裝置。

電力母線可還包含一般為平面的表面(generally?planar?surface)，且磁通集中元件可適用于將線圈固定為貼著或接近電力母線的一般為平面的表面。

電力母線的一般為平面的表面可具有第一末端與相向的第二末端。電源還可包含間隔器(spacer)，間隔器具有鐵氧體磁芯經過其中的開口并位于線圈之間，每個線圈適用于接近一般為平面的表面的第一末端與相向的第二末端中的一個。

處理器可包括低電力模式以及程序，該程序適用于：從低電力模式中蘇醒的，以便輸入檢測得到的電力母線特性，準備作為對應信號被輸出到電路的消息，以及在低電力模式下休眠。

附圖說明

通過結合附圖閱讀下面對優選實施例的介紹，可以獲得對本發明的充分理解，在附圖中：

圖1為根據本發明的自供電無線電力母線溫度傳感器的立體圖；

圖2為圖1中的溫度傳感器的立體分解圖；

圖3為圖1的沿著線3-3的截面圖；

圖4為圖2的電子設備板組件的立體分解圖；

圖5為圖2的溫度傳感器和兩個母線線圈的立體圖；

圖6為圖2中的電子設備板以原理圖形式的框圖；

圖7為根據本發明另一實施例用于測量母線溫度和母線電流的另一無線電力母線傳感器的框圖；

圖8-10為圖7中的處理器根據本發明其他實施例執行的軟件的流程圖。

具體實施方式

這里使用的術語“天線”明確地包括但不限于任何適用于發射和/或接收例如射頻信號等電磁波的結構。

這里使用的術語“開關裝置”明確地包括但不限于：電路斷流器，例如斷路器(例如但不限于低壓、中壓或高壓)；電機控制器/起動器；和/或任何從一個地方向另一個地方承載或傳送電流的適合的裝置。