电流IE相 同的载波频率,但是其可显示出可能在振幅方面被调制且具有由磁芯211的磁性材料的非 线性、饱和性质感生的振幅峰突的波形。
[0058]例如,如图17中所示,波形可具有上述第一和第二振幅峰突0S1、0S2。波形可具有 以与励磁电流IE的频率不同的频率发生的较高和较低振幅峰突0S2(正和/或负)。
[0059]现在参考图1、1六、18、根据本发明,电子设备1包括被配置以处理信号¥1的第一信 号处理装置3。信号处理装置3提供指示由感测电路2检测到的差动电流ID的第二信号VD(优 选地电压信号)。
[0060]当在电线100的导体之间不存在差动电流ID时,信号VD具有基本上零值的振幅(例 如0.4V)。
[0061 ]当存在差动电流ID时,信号VD基本上是差动电流ID的非时变和时变分量的函数。 [0062]优选地,信号处理装置3被配置以使得其提供对差动电流ID的非时变分量更加敏 感的信号VD。
[0063]电子设备1包括被配置以处理第二信号VD的第二信号处理装置4。
[0064]第二信号处理装置4提供第一测量信号IDCM,其指示由感测电路2检测到的差动电 流ID的非时变分量的绝对值。
[0065] 信号处理装置4基本上根据数学关系式IDCM = f(VD)+Err来计算测量信号IDCM,其 中,Err是测量误差(由于差动电流ID的时变分量以及与本发明无关的其它可能的不重要的 影响因素)。
[0066] 现场测量结果已经显示测量误差Err对于其中可采用电子设备1的大多数应用而 言是相对小的。因此可以在无损于电子设备1的总体可靠性的情况下忽视测量误差Err。 [0067]电子设备1包括被配置以处理信号VI的第三信号处理装置5。
[0068]信号处理装置5提供第三和第四信号S1、S2(优选地电压信号),其在差动电流ID具 有并非零值的非时变电流分量时指示互感器21的磁芯211是在其自己的磁滞回线的正饱和 区中还是在负饱和区中操作。
[0069]信号处理装置5被有利地配置以提供关于由所述非时变分量在磁芯211上产生的 非线性效应的信息。
[0070] 在磁芯211中,由于由励磁电流IE产生的磁场与由差动电流ID产生的磁场的叠加 而存在磁场。
[0071] 此类磁场可分别地根据差动电流ID的非时变分量是正的还是负的(按照给定符号 规定)而普遍地是正的或负的。
[0072] 信号S1、S2指示磁芯211的此类非线性性质,并且因此可以被用来获得关于电线 100的导体之间的差动电流ID的非时变分量的流动方向(符号)的信息。
[0073]电子设备1包括被配置以处理第三和第四信号S1、S2的第四信号处理装置6。
[0074]信号处理装置6提供第二测量信号SDC,其指示由感测电路2检测到的差动电流ID 的非时变分量的方向。
[0075]如上文举例说明的,当在电线100的导体之间存在差动电流ID时,在互感器21的磁 芯211中可存在普遍地正或负磁场。
[0076]由差动电流ID的非时变分量在磁芯211上产生的非线性效应可以是高、中或低的。 [0077]信号处理装置6处理信号S1、S2以提供信息R1、R2,其指示信号S1、S2的强度是否处 于高、中或低电平(图11-12)。
[0078]然后,信号处理装置6处理此类信息R1、R2以确定差动电流ID的非时变分量的符 号。
[0079]如在下面将更详细地解释的,在某些情况下,不能确定差动电流ID的非时变分量 的符号,因为在磁芯211上产生的非线性效应是无效的或过于适度的。
[0080]根据本发明的一方面,电子设备1可包括第五信号处理装置10,被配置以处理测量 信号IDCM和SDC并提供第四测量信号IDC,其指示检测到的差动电流ID的非时变分量(用其 符号)。
[0081 ]可基于测量数据IDCM、DSC来计算定量信息IDC。为此,处理装置10可被配置以基于 以下数学关系来计算数据IDC: IDC = SDC*IDCM。
[0082]根据本发明的一方面,电子设备1还能够提供关于检测到的差动电流ID的时变分 量的定量信息IAC。
[0083]在本发明的可能实施例(图1、18)中,电子设备1包括第六信号处理装置7,被配置 以处理第一信号VI并提供指示差动电流ID的第五信号VD2(优选地电压信号)。
[0084]当存在差动电流ID时,信号VD2基本上是差动电流ID的非时变和时变分量的函数。
[0085]优选地,信号处理装置7被配置以使得其提供对差动电流ID的时变分量更加敏感 的信号VD2。
[0086]电子设备1包括第七信号处理装置8,被配置以处理第五信号VD2并提供第三测量 信号IDM,其指示差动电流ID的绝对值。
[0087]在本发明的替换实施例(图1A)中,信号处理装置3被有利地配置以提供指示差动 电流ID的第六信号VD3(优选地电压信号)。
[0088]在某些实施例中,第六信号VD3可与第二信号VD-致。
[0089]电子设备1包括第八信号处理装置9,被配置以处理信号VD3并提供第三测量信号 IDM〇
[0090] 优选地,第五信号处理装置10还被配置以处理测量信号IDCM、IDM并提供第五测量 信号IAC,其指示差动电流ID的时变分量。
[0091] 可基于测量数据IDCM、IDM来互补计算定量信息IAC。
[0092] 根据本发明的一方面,电子设备1还能够提供关于检测到的差动电流ID的定量信 息 IDT。
[0093] 在这种情况下,信号处理装置10还被配置以处理测量信号IDCM、SDC、IDM并提供第 六测量信号IDT,其指示存在于电线100的导体之间的总体差动电流ID。
[0094]可以有用于另外提供测量信号IAC和/或IDT的其它解决方案。
[0095]例如,在特别适合于数字实施方式的本发明的另一实施例(图1B)中,处理装置10 可被配置以处理测量信号IDCM、SDC和信号VI以便提供测量信号IAC和/或测量信号IDT。 [0096] 可用模拟和/或数字方式在工业上实现信号处理装置3、4、5、6、7、8、9、10。
[0097] 如果其是以模拟方式实现的,则其包括被适当地布置成执行所述处理装置的功能 的电子电路。所述电子电路可形成分离的电路单元或者可被至少部分地集成在一个或多个 电路单元中。
[0098] 如果其是以数字方式实现的,其包括被存储在介质中且可被一个或多个计算机化 单元(例如微处理器)执行以执行所述处理装置的功能的适当布置的软件指令。
[0099]现在将参考实施例来更详细地描述本发明,其中,信号处理装置3、5、7以模拟方式 来实现并且处理装置4、6、8、9、10以数字方式来实现。
[0100]此选择并不意图以任何方式限制本发明的范围。
[0101]可以有其中以数字方式来实现信号处理装置3、5、7中的一个或多个已经其中以模 拟方式来实现信号处理装置4、6、8、9、10中的一个或多个的其它实施例,且其落在本发明的 范围内。
[0102] 参考图3-4,根据本发明的一方面,第一信号处理装置3优选地包括被配置以执行 信号VI的振幅滤波的第一信号处理模块31。
[0103] 信号处理模块31在输出中提供第一中间信号VII (优选地电压信号),其是在电线 100的导体中流通的差动电流ID的时变和非时变分量的函数。
[0104] 信号处理模块31被有利地配置以使由于励磁电流IE沿着励磁绕组213的流通而引 起的固定AC信号分量FSC截止。
[0105] 优选地,第一信号处理模块31包括二极管电桥电路311和被电连接到二极管电桥 电路311的放大电路312、313的级联。
[0106]优选地,放大电路312包括被以已知方式布置以提供放大功能的运算放大器3120。 作为示例,运算放大器3120可被电连接到电阻网络3121和电阻电容网络3122。
[0107]同样地,放大电路313可包括可被以已知方式布置以提供放大功能的运算放大器 3130。作为示例,运算放大器3130可被电连接到电阻网络3131和电阻电容网络3132。
[0108]可以有其它解决方案,其中采用单放大电路来代替放大电路312-313。
[0109]优选地,信号处理模块31包括用以对信号VII的非期望频率分量进行滤波的输出 滤波电路314(例如是采取已知配置的电容类型的)。
[011 0] 优选地,二极管电桥电路311、放大电路312、