[其他]電流的測量裝置和測量方法

無效

• 申請號: 88101525
• 申請日: 1988-02-26
• 公開（公告）號: CN88101525A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 戈登·里斯·瓊斯
• 申請（專利權）人: 比克有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01J3/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹濟洪,許新根

本發明有關電流的測量。電流測量的基本方法是測量已知電阻兩端的電壓降。更精確的電流測量裝置包括一個眾所周知的具有可動線圈的電流計，其中通過的電流用以產生磁場，從而使指針之類偏轉。

本發明提供了一種精確測量電流大小的光學方法。

與此相應，本發明還提供了一種測量電流大小的裝置，它包括一個其上通有被測電流的光源，該光源發出與通過電流相應的多色光，此光源發出的多色光的光譜分布取決于通過其上電流的大小;它還包括一個檢測器，其上至少應當有部分發射的多色光入射，該檢測器用于檢測在多種不同波長上的入射光的強度;以及包括一個分析部件，用于對相應于通過光源電流大小的檢測器的輸出信號進行判讀。

該檢測器更適合在兩種或多種分離的預定波長上檢測入射光強的比值。這樣即可指示出光源發出的光的色彩，從而給出通過光源的電流的大小。

該檢測器最好至少包括第一和第二光敏元件，就波長而言第一元件的響應度不同于第二元件的響應度，來自光敏元件的信號輸入分析部件，該部件依據來自光敏元件的信號，對色品（CIE）圖上的兩個或多個不同的光敏元件，其中每一個都有自己的波長響應特性。此外，如果需要的話，其中一個或兩個光敏元件可含有一個色彩濾色器，它具有某種色彩響應特性，因此可采用兩個相同的光敏元件。就波長/光強曲線而言，其響應特性最好至少覆蓋波長光譜的一部分。

由于至少采用了第一和第二光敏元件，因此，色彩的變化是由測定光譜整個所選擇部分的變化而確定的（色彩調制），這與僅僅按兩種或多種所選擇的波長來確定其變化（波長調制）是不同的。這樣，從色彩A（由波長/光強曲線A表示）到色彩B（由波長/光強曲線B表示）的變化，可用兩條曲線之間的面積來測算，從而得到了“真實”色彩的更全面的分析。波長調制不太精確的原因在于它是按照以兩種或多種所選擇波長的曲線之間的距離來測算的。

所謂“多色光”一詞，這里指的是任何多波長照射，特別是指包括可見光和紅外光的照射。為便于理解而在本文中所使用的“色彩”一詞，絕不意味著僅能用可見光。本發明裝置若采用發射可見光譜以外的輻射光源時，術語“色彩”指的是其輻射光譜分布。

一種較好的方案是光源采用發光二極管。此外，光源亦可由帶有一個光偶合器件的一組發光二極管組合而成。被測電流通過一個或多個發光二極管，從而使由光偶合件發出的組合的多色光的光譜分布發生變化。

使用一個由分析部件產生的輸出信號來驅動的顯示單元就更為方便。用這種方式可在諸如發光二極管或液晶顯示器上獲得被測電流大小的連續顯示。此外分析部件可依據電流大小提供控制信號，以便調整其他設備，例如電機、開關設備等等。

在光源和檢測器之間連接光導纖維用以在其間傳遞色彩光是較方便的。

本發明還包括采用上述裝置來測量電流大小的方法。具體是，這種測量電流大小的方法為：電流通過一個光源，使其以能發射多色光;檢測在多種不同波長上發射的多色光的強度;以及對所檢測出的相應于通過光源的電流大小的多色光的強度進行判讀。

更合適的是，該方法還應包括在兩種或多種分離的預定波長上檢測入射光強的比值這樣一個步驟。另外，該方法可包括以下步驟：用一個檢測器檢測所發射的多色光，此檢測器至少包括第一和第二光敏元件，就波長而言，第一元件的響應度不同于第二元件的響應度;依據來自第一和第二光敏元件的輸出信號，對色品（CIE）圖上的兩個或多個參量所表示的發射的多色光的色彩進行測算;以及對相應于通過光源電流大小的發射的多色光的色彩進行判讀。

以下僅以實施例的方式參照附圖對本發明進一步描述，其中

圖1是本發明的電流測量裝置的示意圖;

圖2是一示意圖，表明圖1所示的裝置怎樣用來測量電壓;

圖3是一示意圖，表明圖1所示的裝置怎樣用來測量磁場;

圖4是一示意圖，表明圖1所示的裝置怎樣用來測量交變電流;以及

圖5是本發明裝置另一實施例的示意圖。

參看圖1，其中光源1以發光二極管（LED）的形式畫出，該光源因電流i通過一個電路而發光，該電路總體以標號2表示。發射光由光導纖維部件3傳遞到含有兩個光敏元件5和6的檢測器4上。來自光敏元件5和6的信號經導線8和9分別通到微處理器7上。微處理器7的輸出用以驅動數字顯示器10。