專(zhuān)利名稱(chēng)：具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器中的改進(jìn)的磁芯耦合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及工業(yè)控制系統(tǒng)，尤其涉及提供具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器中的改 進(jìn)的磁芯耦合的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
用于額定電流多達(dá)大約100安培的典型電流電動(dòng)機(jī)保護(hù)電路斷路器采用用于熱保護(hù)的雙金屬片/加熱器和用于短路保護(hù)的磁性插棒來(lái)設(shè)計(jì)。這些裝置的操作產(chǎn)生大量的熱形式的功率損耗。政府法規(guī)和公眾輿論的趨勢(shì)朝向所有電子裝置的功耗的降低，從而引起了對(duì)更高效的電子裝置設(shè)計(jì)的市場(chǎng)壓力。此外，減少的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用可用來(lái)促進(jìn)設(shè)計(jì)在新應(yīng)用中的使用并且補(bǔ)償用更高效的電路斷路器改進(jìn)現(xiàn)有應(yīng)用的成本。這種傳統(tǒng)的電路斷路器的設(shè)計(jì)中的另一缺點(diǎn)是缺乏用于測(cè)量電路斷路器狀態(tài)的集成電子器件和將該數(shù)據(jù)傳送到控制系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的能力。因?yàn)殛P(guān)于電路斷路器的問(wèn)題的最初征兆是在電路斷路器故障之后，所以失去了更大的操作效率和預(yù)防性維護(hù)的機(jī)會(huì)。另外，關(guān)于這種電路斷路器中的設(shè)計(jì)操作特性的高形式因素，例如接觸斷開(kāi)的速度、重新閉合的防止和/或焊接的防止，導(dǎo)致更高的制造成本。另外，這種傳統(tǒng)的電路斷路器的設(shè)計(jì)具有大尺寸。此外，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，過(guò)量的磁通量被分流掉，這導(dǎo)致高水平的斷路器跳閘電流，并且嚴(yán)重地危及電路斷路器的跳閘功能。而且，差的磁耦合會(huì)導(dǎo)致低的變換效率、低的次級(jí)輸出電流和/或電流測(cè)量線性度的損失。

發(fā)明內(nèi)容
下面呈現(xiàn)了簡(jiǎn)化的發(fā)明內(nèi)容，以提供對(duì)公開(kāi)的發(fā)明的某些方面的基本理解。該發(fā)明內(nèi)容不是詳盡的概述，并且不是旨在標(biāo)識(shí)關(guān)鍵或重要的元件或者描寫(xiě)本發(fā)明的范圍。該發(fā)明內(nèi)容的唯一目的是以簡(jiǎn)化的方式呈現(xiàn)某些概念，作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的前奏。本文中公開(kāi)的新型的電路斷路器以減小的外形尺寸配件和更小的機(jī)箱提供了保護(hù)。根據(jù)一個(gè)方面，電路斷路器包括直排的雙線圈設(shè)計(jì)，其目標(biāo)在于減小所需要的機(jī)箱的寬度，因此減小整體尺寸。另外，電路斷路器設(shè)計(jì)采用分離但是直排的線圈的雙線圈繞組系統(tǒng)，以減小電路斷路器機(jī)箱的物理尺寸。通常，直排的設(shè)計(jì)允許插棒系統(tǒng)的線圈繞組充當(dāng)為嵌入式電子裝置提供電力的電流互感器的初級(jí)線圈。另外，包括集成磁致動(dòng)器，以在檢測(cè)到短路時(shí)提供快速的接觸斷開(kāi)。在一個(gè)方面，通過(guò)采用I形的疊層堆疊(lamination stack)來(lái)改進(jìn)電流互感器的磁芯上部板與下部板之間的磁耦合，其中I形的疊層堆疊與這些上部板和下部板的端部鄰接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于電流互感器的系統(tǒng)，包括初級(jí)線圈組件，用于提供基于電流的短路保護(hù)；以及次級(jí)線圈組件，用于提供基于電壓的過(guò)載保護(hù)；初級(jí)線圈組件和次級(jí)線圈組件通過(guò)上部板和下部板連接。特別地，縱向疊層帶(lamination strip)集合嵌入在初級(jí)線圈組件內(nèi)，以減少被分流的磁通量的量。通常，縱向疊層帶提供比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的磁耦合顯著地更好的磁耦合，這導(dǎo)致更高的變換效率、更高的次級(jí)輸出電流和更高的電流測(cè)量線性度。為了完成前述和相關(guān)的目標(biāo)，本文中結(jié)合下面的說(shuō)明和附圖描述了所公開(kāi)的發(fā)明的某些說(shuō)明性的方面。然而，這些方面僅僅表示可以采用本文中公開(kāi)的原理的各種方式中的一些，并且旨在包括所有這樣的方面及其等同內(nèi)容。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，根據(jù)下面的詳細(xì) 描述，其它優(yōu)點(diǎn)和新穎的特征將變得明顯。


圖I圖示具有集成磁致動(dòng)器和用于測(cè)量和通信的嵌入式電子裝置的電流互感器的框圖。圖2A-2D圖示具有集成磁致動(dòng)器和I形的疊層的雙線圈系統(tǒng)的直排設(shè)計(jì)。圖3A-3B圖示改進(jìn)具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器中的磁芯耦合的示例實(shí)施例。圖4A-4D圖示如下曲線圖，所述曲線圖示出采用I形的疊層堆疊的、具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器的變換效率、輸出電流和電流線性度的變化。圖5圖示具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器的控制系統(tǒng)接口的框圖。圖6圖示尺寸減小的機(jī)箱的三維表示，其中該機(jī)箱包含具有集成磁致動(dòng)器和I形的疊層的電流互感器。圖7圖示改進(jìn)具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器中的磁耦合的示例方法。圖8是圖示用于嵌入式控制和通信電子裝置的適合的運(yùn)行環(huán)境的框圖。圖9圖示實(shí)例計(jì)算環(huán)境的示意性框圖。圖10圖示實(shí)例計(jì)算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的示意性框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明，其中，在全文中相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件。在下面的描述中，為了說(shuō)明的目的，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)其的透徹理解。然而，顯然可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下或采用其它方法、組件、材料等來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其它示例中，以框圖形式示出已知的結(jié)構(gòu)和裝置，以方便對(duì)其的描述。貫穿本說(shuō)明書(shū)，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的提及表示結(jié)合該實(shí)施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在貫穿本說(shuō)明書(shū)的不同地方，短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的出現(xiàn)不一定都是指同一實(shí)施例。另外，特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性可在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中以任何適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行組合。如在本申請(qǐng)中所使用的，術(shù)語(yǔ)“組件”、“系統(tǒng)”、“設(shè)備”、“接口”、和/或“網(wǎng)絡(luò)”等旨在表示計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)體、或硬件、硬件和軟件的組合、軟件、或執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是，但不限于，運(yùn)行在處理器上的進(jìn)程、處理器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、(光和/或磁存儲(chǔ)介質(zhì)的)多個(gè)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器、對(duì)象、可執(zhí)行的、執(zhí)行線程、和/或計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制器、中繼器、傳感器和/或可變頻率驅(qū)動(dòng)器。作為說(shuō)明，運(yùn)行在控制器上的應(yīng)用和控制器都可以是組件。一個(gè)或更多個(gè)組件可駐留在執(zhí)行進(jìn)程和/或線程內(nèi)，以及組件可局限在一個(gè)計(jì)算機(jī)上和/或分布在兩個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)之間。作為另一個(gè)示例，接口可包括I/o組件以及相關(guān)聯(lián)的處理器、應(yīng)用和/或API組件。除了前述內(nèi)容之外，還應(yīng)該理解，請(qǐng)求保護(hù)的主題可以被實(shí)現(xiàn)為方法、設(shè)備或制品(article of manufacture),其使用通常的編程和/或工程技術(shù)來(lái)產(chǎn)生軟件、固件、硬件或其任何適合的組合以控制諸如可變頻率驅(qū)動(dòng)器和/或控制器的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的主題。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“制品”旨在包含可從任何計(jì)算機(jī)可讀裝置或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)/通信介質(zhì)訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)程序。例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括但不限于磁存儲(chǔ)裝置(例如，硬盤(pán)、軟盤(pán)、磁帶…)、光盤(pán)(例如，緊湊盤(pán)(⑶)、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD)…)、智能卡和閃速存儲(chǔ)器裝置(例如，卡驅(qū)動(dòng)器、棒驅(qū)動(dòng)器、鍵驅(qū)動(dòng)器…)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不偏離所請(qǐng)求保護(hù)的主題的范圍或精神的情況下，可對(duì)本配置進(jìn)行許多修改。
另外，詞“示例性的”在本文中用來(lái)表示用作示例、實(shí)例或說(shuō)明。本文中被描述為“示例性的”設(shè)計(jì)任何方面或設(shè)計(jì)不一定被解釋為相對(duì)于其它方面或設(shè)計(jì)是優(yōu)選的或有利的。更確切地，詞“示例性的”的使用旨在以具體的方式呈現(xiàn)概念。如本申請(qǐng)中所使用的，術(shù)語(yǔ)“或”旨在表示包括性的“或”而不是排除性的“或”。即，除非相反地指定，或根據(jù)上下文明白，“X采用A或B”旨在表示自然的包括性排列中的任一個(gè)。即，如果X采用A ;X采用B ;或X采用A和B，則“X采用A或B ”滿(mǎn)足前述實(shí)例中的任一個(gè)。另夕卜，本申請(qǐng)和所附的權(quán)利要求書(shū)中使用的冠詞“a”和“an” 一般應(yīng)被解釋為表示“一個(gè)或更多個(gè)”，除非相反地指定或根據(jù)上下文明白是指向單數(shù)形式。參考附圖，圖I圖示用于具有集成磁致動(dòng)器以及用于測(cè)量和通信的嵌入式電子裝置的電流互感器的雙線圈系統(tǒng)100的框圖。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，雙線圈系統(tǒng)100包括初級(jí)線圈組件102、組合的磁致動(dòng)器/電流互感器(CT)磁芯組件104、次級(jí)線圈組件106、電源組件108、控制系統(tǒng)接口組件110和過(guò)載檢測(cè)組件112。在一個(gè)示例中，電流互感器可用在電路斷路器中。通常，雙線圈系統(tǒng)100可提供電過(guò)載保護(hù)到標(biāo)準(zhǔn)尺寸、尤其是相對(duì)小的框架尺寸的電動(dòng)機(jī)保護(hù)電路斷路器(例如，多達(dá)63AU40M-D和140M-F)中的成本有效的集成。另夕卜，電流互感器測(cè)量流經(jīng)電力系統(tǒng)的電流，并且例如將測(cè)量到的電流輸入到過(guò)載保護(hù)系統(tǒng)，如果該電流在特定的閾值以上，則這使得電路斷路器跳閘。在一個(gè)示例中，來(lái)自所有三個(gè)相的次級(jí)線圈通過(guò)整流橋來(lái)連接，并且為裝置(電源組件108)提供電力。在另一示例中，也可以采用對(duì)該裝置的外部供電，但是無(wú)法是成本有效的并且會(huì)需要額外的電線。初級(jí)線圈組件102是電流線圈并且提供足夠的繞組，以向電源組件108、控制系統(tǒng)接口組件110和過(guò)載檢測(cè)組件112提供電力，以及充當(dāng)初級(jí)電流的測(cè)量裝置。初級(jí)線圈組件102纏繞插棒組件，并且與次級(jí)線圈組件106分離地但是與次級(jí)線圈組件106直排地來(lái)實(shí)現(xiàn)，以減小機(jī)箱尺寸需求。通常，通過(guò)上部板和下部板(CT磁芯)來(lái)連接初級(jí)線圈組件102和次級(jí)線圈組件106。在一個(gè)方面，采用I形的疊層堆疊來(lái)改進(jìn)上部板與下部板之間的磁耦合。作為示例，疊層堆疊可包括與磁力線平行或基本平行的絕緣板集合。另外，I形的疊層堆疊減小/預(yù)防渦流，相應(yīng)地改進(jìn)上部板與下部板之間的磁耦合。磁致動(dòng)器組件104同時(shí)提供瞬時(shí)跳閘能力和感應(yīng)延時(shí)跳閘能力。磁致動(dòng)器組件104對(duì)雙金屬熱過(guò)載檢測(cè)器的基于低效電力的熱生成問(wèn)題不敏感。磁致動(dòng)器組件104根據(jù)由初級(jí)線圈組件102的電流負(fù)載驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)插棒和電樞的一體機(jī)械移動(dòng)，以在短路狀況下斷開(kāi)接觸。作為一個(gè)非限制性的示例，磁致動(dòng)器組件104被設(shè)計(jì)為充當(dāng)初級(jí)線圈組件102的電樞的彈簧式插棒。通常，可通過(guò)測(cè)量連接到次級(jí)線圈組件106的負(fù)載電阻上的電壓降，來(lái)間接測(cè)量初級(jí)線圈組件102中的電流。次級(jí)線圈組件106提供電壓線圈，該電壓線圈用于允許電子裝置的供電和過(guò)載狀態(tài)的檢測(cè)。如前所述，設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)包括取向?yàn)橹迸诺姆蛛x的線圈，以允許使用更小外形尺寸的機(jī)箱。作為本發(fā)明的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的區(qū)別的一個(gè)示例，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)可包括同心的雙線圈。因?yàn)橥木€圈的寬度要求，所以需要次級(jí)線圈以環(huán)繞初級(jí)線圈的外直徑的物理幾何形狀禁止機(jī)箱尺寸的減小。電源組件108將電力提供給控制系統(tǒng)接口組件110的集成的測(cè)量和通信方面。電源組件108從次級(jí)線圈組件106的繞組獲得電源組件108的來(lái)源，并且被設(shè)計(jì)為匹配控制系統(tǒng)接口組件110的電源要求。另外，在故障(例如短路)狀況下，磁芯將飽和并且限制過(guò)量 的電流/電力傳送到控制系統(tǒng)電子裝置?？刂葡到y(tǒng)接口組件110提供電子裝置，用于電路斷路器相關(guān)的數(shù)據(jù)的測(cè)量和將電路斷路器相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到與控制系統(tǒng)接口組件110通信地連接的其它裝置。控制系統(tǒng)接口組件110采集數(shù)據(jù)，例如但不限于初級(jí)線圈的電流、次級(jí)線圈的電壓、機(jī)箱及其組件的溫度和/或與過(guò)載狀況或遠(yuǎn)程關(guān)閉相關(guān)聯(lián)的跳閘事件?？刂葡到y(tǒng)接口組件110將采集到的信息傳送到與控制系統(tǒng)接口組件110通信地連接的任意裝置中的大多數(shù)。過(guò)載檢測(cè)組件112用于根據(jù)磁致動(dòng)器組件104周?chē)脑黾拥拇艌?chǎng)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)初級(jí)線圈中的電流過(guò)載，以及根據(jù)遠(yuǎn)程關(guān)閉供電電壓來(lái)檢測(cè)次級(jí)線圈組件106中的電壓過(guò)載。過(guò)載檢測(cè)組件112的機(jī)構(gòu)用于短路狀況下的瞬時(shí)關(guān)閉，但是也允許針對(duì)不涉及短路的過(guò)載狀況的延時(shí)關(guān)閉。在另一方面，本文中公開(kāi)的關(guān)閉機(jī)構(gòu)在沒(méi)有熱的無(wú)效產(chǎn)生的情況下完成該任務(wù)，而在具有用于過(guò)載保護(hù)的雙金屬設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)系統(tǒng)中產(chǎn)生熱?？梢韵氲降氖牵M管關(guān)于電路斷路器系統(tǒng)描述了本文中公開(kāi)的改進(jìn)的CT設(shè)計(jì)，但是本發(fā)明不限于此，并且公開(kāi)的CT設(shè)計(jì)可合并在任意電流互感器中的大多數(shù)內(nèi)，例如用在任意電力測(cè)量裝置和應(yīng)用中的大多數(shù)中，包括但不限于保護(hù)繼電器、模擬裝置、換能器和/或PowerMonitor 產(chǎn)品?，F(xiàn)在參考圖2A-2D，圖示了雙線圈系統(tǒng)100的直排設(shè)計(jì)，其中磁致動(dòng)器組件104包括插棒型致動(dòng)器202,初級(jí)線圈組件102包括電流測(cè)量初級(jí)線圈208,而次級(jí)線圈組件106包括電流測(cè)量次級(jí)線圈210，其中次級(jí)線圈210上的電壓例如通過(guò)使次級(jí)電流經(jīng)過(guò)負(fù)載電阻器(未示出)并且測(cè)量得到的負(fù)載電阻器電壓降來(lái)測(cè)量。圖2A-2D圖示雙線圈系統(tǒng)100的各種視圖(200，250)和剖面圖(225，275)。由圖2A-2D可見(jiàn)，雙線圈系統(tǒng)100包括直排的(非同心的)初級(jí)線圈208和次級(jí)線圈210，其使得系統(tǒng)100能夠放置在標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)箱設(shè)計(jì)(例如，標(biāo)準(zhǔn)框架尺寸)中。通常，初級(jí)線圈208具有充足的繞組以提供足夠的電力來(lái)支持由控制系統(tǒng)接口組件110執(zhí)行的數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)通信。在一個(gè)示例中，可以通過(guò)測(cè)量連接到次級(jí)線圈210的負(fù)載電阻器(未示出)上的電壓降，來(lái)間接測(cè)量初級(jí)線圈208中的電流。圖2A圖示雙線圈系統(tǒng)100的立視圖(側(cè)視圖)200。在一個(gè)方面，直排的初級(jí)線圈208和次級(jí)線圈210連接到頂部板212和底部板214 (例如，通過(guò)采用螺桿)。通常，雙線圈系統(tǒng)100可用在例如電動(dòng)機(jī)控制/保護(hù)中(例如，在手動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制器中)的電路斷路器中。在一個(gè)方面，磁插棒202的線圈額外地用作電流互感器的初級(jí)繞組208，其將電力和電流測(cè)量信號(hào)提供到(例如，在控制系統(tǒng)接口組件HO中的)電子電路。通常，通過(guò)采用嵌入在初級(jí)線圈骨架內(nèi)的縱向疊層帶204，來(lái)減少?gòu)牟灏糁聞?dòng)器202分流掉的磁通量的量。作為示例，I形的疊層堆疊204被設(shè)計(jì)為鄰接于電流互感器頂部板212和底部板214的端部。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，I形狀顯著地增加疊層204與頂部板212和底部板的端部之間的表面面積(例如，交疊)。增加的表面面積降低了磁阻并且改進(jìn)了磁耦合。另外，I形的疊層204是扭轉(zhuǎn)靈活的，并且可以通過(guò)彈簧夾(2061;2062)的使用自對(duì)準(zhǔn)到端部板表面。另外，薄的I形的疊層的扭轉(zhuǎn)靈活性允許與上部/下部板212和214的端部的自對(duì)準(zhǔn)。該自對(duì)準(zhǔn)減小了配件之間的氣隙，并且從制造的立場(chǎng)來(lái)看使得組裝更健壯。彈簧夾(2061;2062)使得能夠最小化I形的疊層204中的氣隙，從而得到更高的變換效率、更高的次級(jí)輸出電流和提高的電流測(cè)量線性度。圖2B圖示雙線圈系統(tǒng)100的垂直剖面圖225，而圖2D圖示雙線圈系統(tǒng)100的水平剖面圖，其中雙線圈系統(tǒng)100示出I形的疊層堆疊204，該疊層堆疊204改進(jìn)電流互感器的上部板212與底部板214之間的磁耦合。另外，圖2C圖示集成在初級(jí)線圈骨架設(shè)計(jì)內(nèi)的、·包括I形的疊層堆疊204的雙線圈系統(tǒng)100的頂視圖250。通常，I形的疊層堆疊204可以扭曲并且與頂部板212和底部板214的端部自對(duì)準(zhǔn)。在一個(gè)方面，彈簧夾(206” 2062)可以將彈簧力施加到疊層堆疊204，以在疊層堆疊204與頂部板212和底部板214之間形成緊密的界面而沒(méi)有(或最小的)氣隙。盡管本文中描述了用于疊層堆疊204的“I”形狀，但是可以想到的是，本發(fā)明不限于此，并且可以采用提供疊層堆疊204與頂部板212和底部板214之間的增加的表面面積的大多數(shù)任意形狀。另外，可以想到的是，盡管本文中描述的用于疊層堆疊204的“I”形是對(duì)稱(chēng)的，但是也可以采用不對(duì)稱(chēng)的形狀。現(xiàn)在參考圖3A，描述了如下示例實(shí)施例300，該示例實(shí)施例300通過(guò)采用I形的疊層來(lái)改進(jìn)具有集成致動(dòng)器的電流互感器中的磁芯耦合。具體地，圖3A示出具有集成致動(dòng)器的電流互感器的簡(jiǎn)化的垂直剖面視圖。在一個(gè)方面，具有集成致動(dòng)器的電流互感器包括初級(jí)骨架設(shè)計(jì)，該初級(jí)骨架設(shè)計(jì)套入了上部板212、底部板214、1形的疊層204和疊層彈簧夾(206” 2062)。作為示例，疊層204通過(guò)將渦流限制到包含非常小磁通的高度橢圓的路徑來(lái)減小渦流的大小，相應(yīng)地改進(jìn)磁耦合。在一個(gè)方面，疊層堆疊204中的疊層的厚度可根據(jù)應(yīng)用而變化。例如，薄的疊層一般用在高頻互感器中。通常，疊層越厚，渦流損耗越大。然而，更厚的疊層相對(duì)更容易構(gòu)建并且比更薄的疊層更便宜。然而，更薄的疊層減少由渦流產(chǎn)生的損耗。在一個(gè)方面，可使用夾，例如彈簧夾(206。2062)將疊層堆疊204與上部板212和底部板214緊密接合。彈簧夾(206。2062)緊靠疊層堆疊204，以使得疊層與頂部板212和底部板214之間的氣隙最小。通常，I形的疊層的上部302增加與上部板212的交疊，而I形的疊層的底部304增加與底部板214的交疊。因此，疊層堆疊204與上部板212和底部板214接觸/交疊的表面面積增加，而氣隙減小。這顯著地改進(jìn)上部板和下部板(212，214)與疊層堆疊204之間的磁耦合。圖3B圖示了一個(gè)替換實(shí)施例350，其通過(guò)采用C/U形的疊層來(lái)改進(jìn)具有集成致動(dòng)器的電流互感器中的磁芯耦合。根據(jù)一個(gè)方面，圖3B示出采用C/U形的疊層堆疊310的、具有集成致動(dòng)器的電流互感器的簡(jiǎn)化的垂直剖面視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，C形或U形的疊層堆疊310分別鄰接底部板214和上部板212的上表面和下表面。類(lèi)似于I形的疊層堆疊204，C形或U形的疊層堆疊310與上部板212和底部板214交疊，以改進(jìn)疊層堆疊310與上部板和底部板(212，214)之間的磁耦合。因此，C形或U形的疊層堆疊310可以提供提高的變換效率、次級(jí)輸出電流和電流測(cè)量線性度?？梢韵氲降氖?，C形或U形的疊層可以與上部板212和底部板214緊密地接合，以減小其之間的氣隙。如前所述，圖4A至圖4D示出了曲線圖400-475，該曲線圖400-475圖示采用I形疊層堆疊的具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器中變換效率、輸出電流和電流線性度的變化。作為一個(gè)示例，與沒(méi)有I形疊層的電流互感器設(shè)計(jì)所采用的25匝相比，具有I形疊層的電流互感器設(shè)計(jì)可以采用15個(gè)初級(jí)匝。曲線圖400表示根據(jù)初級(jí)電流(以安培為單位)的電流互感器的變換效率(以百分比為單位)。由曲線圖400可見(jiàn)，當(dāng)電流互感器的設(shè)計(jì)中包括I形疊層時(shí)的變換效率402顯著高于當(dāng)不包括I形疊層時(shí)的效率404。而且，對(duì)于初級(jí)電流的所有值，效率402均高于效率404。此外，曲線圖450表示根據(jù)初級(jí)電流(以安培為單位)的電流互感器的次級(jí)電流(以安培為單位)。同樣，通過(guò)使用I形疊層觀察到類(lèi)似的改進(jìn)。而 且，與當(dāng)不包括I形疊層時(shí)獲得的次級(jí)電流408相比，當(dāng)電流互感器設(shè)計(jì)中包括I形疊層時(shí)的次級(jí)電流406更大。此外，曲線圖450和475分別顯示在電流互感器的設(shè)計(jì)中具有和沒(méi)有I形疊層的情況下的電流測(cè)量準(zhǔn)確度和線性度。可以看出，與曲線圖475相比，曲線圖450示出了在電流測(cè)量準(zhǔn)確度和線性度上的相當(dāng)大的提高。參照?qǐng)D5，在500中圖示了包括數(shù)據(jù)采集組件502和網(wǎng)絡(luò)通信組件504的控制系統(tǒng)接口組件110。數(shù)據(jù)采集組件502包括測(cè)量電子裝置，該測(cè)量電子裝置適合于測(cè)量初級(jí)線圈組件102的電流、次級(jí)線圈組件106的電壓、電源組件108的電壓、機(jī)箱組件的溫度和/或施加在插棒202的變位彈簧上的負(fù)載。對(duì)數(shù)據(jù)采集組件502可用的數(shù)據(jù)測(cè)量值被提供到網(wǎng)絡(luò)通信組件504，以發(fā)送至通信地耦合到控制系統(tǒng)接口組件110的其他設(shè)備。數(shù)據(jù)可以被處理和/或提供到其他設(shè)備用于進(jìn)一步的分析。在一個(gè)方面中，由于互感器磁芯236的磁飽和，這限制了流到次級(jí)線圈210的最大電流，因此防止測(cè)量電子裝置受到短路故障事件的影響。網(wǎng)絡(luò)通信組件504提供與網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備進(jìn)行通信的能力。例如，工業(yè)控制器可以通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)詢(xún)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)通信組件504并請(qǐng)求任何能夠由數(shù)據(jù)采集組件502測(cè)量的數(shù)據(jù)的值。此外，工業(yè)控制器可以請(qǐng)求初級(jí)線圈的電流測(cè)量的值和/或機(jī)箱的溫度的值。網(wǎng)絡(luò)通信組件504可以以適合于通過(guò)所連接的控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)母袷綄?duì)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到請(qǐng)求裝置。在另一個(gè)方面中，網(wǎng)絡(luò)通信組件504可以接收包括如下命令的通信，該命令執(zhí)行例如但不限于斷開(kāi)接觸的動(dòng)作。當(dāng)接受到這樣的命令時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通信組件504將過(guò)載電壓引導(dǎo)至次級(jí)線圈并且執(zhí)行遠(yuǎn)程關(guān)閉。在另一個(gè)方面中，網(wǎng)絡(luò)通信組件504可以在沒(méi)有來(lái)自通信地耦合至網(wǎng)絡(luò)通信組件504的設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的先前請(qǐng)求的情況下，將由于任何原因以及由任意一個(gè)線圈進(jìn)行的關(guān)閉的發(fā)生傳遞至該設(shè)備。參照?qǐng)D6，示出了封裝在機(jī)箱602內(nèi)的直排雙線圈系統(tǒng)的三維圖示。雙線圈系統(tǒng)包括直排初級(jí)線圈208和次級(jí)線圈210、插棒202、磁分路610、包括電子裝置604的控制系統(tǒng)接口組件110以及方便通過(guò)控制系統(tǒng)接口組件110的通信的網(wǎng)絡(luò)連接606。在一個(gè)方面中，I形疊層堆疊204封裝在初級(jí)線圈骨架內(nèi)。此外，機(jī)箱602的寬度要求窄線圈設(shè)計(jì)，具有同心線圈的電流互感器由于其大的寬度將無(wú)法安裝到機(jī)箱602內(nèi)。相反，所討論的直排雙線圈系統(tǒng)具有較小的寬度，從而安裝到機(jī)箱602中。根據(jù)一個(gè)方面，電子裝置604由次級(jí)線圈210的附加繞組供電，并且用于數(shù)據(jù)采集以及例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接606與通信連接的網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備的雙向通信。通常，由于互感器磁芯236的磁飽和，這限制了流到次級(jí)線圈210的最大電流，因此防止測(cè)量電子裝置604受到短路故障事件的影響。網(wǎng)絡(luò)連接606端口為適合于將機(jī)箱放置在現(xiàn)有的控制組件安裝機(jī)架中的網(wǎng)絡(luò)線纜提供附接點(diǎn)。圖7示出了根據(jù)所公開(kāi)的主題的示例方法和/或流程圖。為了易于說(shuō)明，將該方法圖示和描述為一系列動(dòng)作。應(yīng)該理解和明白，本發(fā)明不受所示動(dòng)作和/或動(dòng)作的順序限制，例如，動(dòng)作可以以各種順序發(fā)生和/或者同時(shí)發(fā)生，并且具有這里沒(méi)有呈現(xiàn)和描述的其他動(dòng)作。此外，實(shí)現(xiàn)根據(jù)所公開(kāi)的主題的方法可能不需要所有示出的動(dòng)作。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解和明白該方法可以替選地表示為經(jīng)由狀態(tài)圖相互關(guān)聯(lián)的一系列狀態(tài)或事件。另外，還應(yīng)該理解，下文中以及貫穿該說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的方法能夠存儲(chǔ)在制品上以方便將這樣的方法傳送和傳輸至計(jì)算機(jī)。這里使用的術(shù)語(yǔ)“制品”意在包括可以從任何計(jì)算機(jī)可讀 設(shè)備、載體或介質(zhì)訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)程序。在702處，通過(guò)采用不同心直排雙線圈設(shè)計(jì)減小了具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器的尺寸。由于線圈不是同心的，所以電流互感器的寬度可以顯著減小。在704處，疊層與電流互感器的上部板和下部板之間的表面面積增加。在一個(gè)示例中，I形疊層集成在初級(jí)線圈骨架內(nèi)。I形疊層與上部板和下部板的端部鄰接，從而增大了接觸/交疊的表面面積。而且，增大的表面面積改進(jìn)了電流互感器的磁耦合。在706處，對(duì)疊層施加力以緊靠疊層與上部板和下部板之間的界面。例如，可以采用彈簧夾來(lái)施加彈簧力，該彈簧力使疊層緊緊地鄰近于板的端部同時(shí)減少氣隙。參照?qǐng)D8，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方面的示例性計(jì)算環(huán)境800包括嵌入式控制和通信電子裝置802，其包括處理單元804、系統(tǒng)存儲(chǔ)器806和系統(tǒng)總線808。系統(tǒng)總線808將包括但不限于系統(tǒng)存儲(chǔ)器806的系統(tǒng)組件耦合至處理單元804。處理單元804可以是各種商用處理器比如單核處理器、多核處理器或任何其他適當(dāng)?shù)奶幚砥鞑贾弥械娜我庖环N。系統(tǒng)總線808可以是使用各種商用總線結(jié)構(gòu)中的任意一種來(lái)進(jìn)一步互聯(lián)至存儲(chǔ)器總線(具有或沒(méi)有存儲(chǔ)控制器)、外設(shè)總線和局部總線的若干種總線結(jié)構(gòu)中的任意一種。系統(tǒng)存儲(chǔ)器806可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)、高速RAM (比如靜態(tài)RAM)、EPROM和/或EEPROM等。附加地或者替選地，計(jì)算機(jī)802可以包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其上可以保存程序指令、數(shù)據(jù)等。而且，可移除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以與嵌入式控制和通信電子裝置804相關(guān)聯(lián)。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、可移除介質(zhì)等可以通過(guò)系統(tǒng)總線808通信地耦合至處理單元804。系統(tǒng)存儲(chǔ)器806可以保存多個(gè)程序模塊，比如操作系統(tǒng)、一個(gè)或者更多個(gè)應(yīng)用程序、其他程序模塊、和程序數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)、應(yīng)用、模塊和/或數(shù)據(jù)的全部或一部分例如可以緩存在RAM中、保存在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上或任何其他適當(dāng)?shù)奈恢?。用?hù)可以通過(guò)一個(gè)或者更多個(gè)有線/無(wú)線輸入設(shè)備(比如鍵盤(pán)、指點(diǎn)和點(diǎn)擊機(jī)構(gòu)、壓敏屏幕、麥克風(fēng)、操縱桿、觸筆等)將命令和信息輸入到嵌入式控制和通信電子裝置802中。監(jiān)視器或其他類(lèi)型的接口也可以連接至系統(tǒng)總線808。嵌入式控制和通信電子裝置802可以使用經(jīng)由與一個(gè)或者更多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、電話或其他計(jì)算設(shè)備(比如工作站、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、路由器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、基于微處理器的娛樂(lè)裝置、對(duì)等設(shè)備或其他公共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等)的有線和/或無(wú)線通信的邏輯連接在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中工作。嵌入式控制和通信電子裝置802可以通過(guò)天線、端口、網(wǎng)絡(luò)接口適配器、無(wú)線接入點(diǎn)、和/或調(diào)制解調(diào)器等連接至其他設(shè)備/網(wǎng)絡(luò)。嵌入式控制和通信電子裝置802能夠操作以與可操作地布置在無(wú)線通信中的任何無(wú)線設(shè)備或?qū)嶓w進(jìn)行通信，例如，打印機(jī)、掃描儀、臺(tái)式和/或便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式數(shù)據(jù)助理、通信衛(wèi)星、與無(wú)線可檢測(cè)標(biāo)簽(例如，廣告亭、報(bào)刊亭、休息室)相關(guān)聯(lián)的任何設(shè)備或地點(diǎn)、以及電話。這至少包括WiFi和藍(lán)牙 無(wú)線技術(shù)。因此，通信可以是如同傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用的預(yù)定結(jié)構(gòu)，或者僅僅是至少兩個(gè)設(shè)備之間的自組織(ad hoc)通信。為了提供所公開(kāi)的主題的各個(gè)方面的背景，圖9以及下面的討論意在提供對(duì)適當(dāng)?shù)沫h(huán)境的簡(jiǎn)要的、一般的描述，在該環(huán)境中，可以實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的主題的各個(gè)方面。雖然以上 在運(yùn)行于計(jì)算機(jī)和/或多個(gè)計(jì)算機(jī)上的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般背景中已經(jīng)描述了該主題，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明還可以與其他程序模塊結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)和/或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的例程、程序、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的方法可以用其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括單處理器或多處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、小型計(jì)算設(shè)備、大型機(jī)計(jì)算機(jī)以及個(gè)人計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算設(shè)備(例如，個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、電話、手表……)、以及基于微處理器或可編程的消費(fèi)電子裝置或工業(yè)電子裝置等。所示出的各個(gè)方面還可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，其中由通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)而鏈接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來(lái)執(zhí)行任務(wù)。但是，即使不是本發(fā)明的所有方面，本發(fā)明的一些方面也可以在分立計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于本地和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備兩者中。參照?qǐng)D9，用于實(shí)現(xiàn)本文中公開(kāi)的各個(gè)方面的示例性環(huán)境900包括計(jì)算機(jī)912 (例如，臺(tái)式機(jī)、筆記本、服務(wù)器、手持式、可編程消費(fèi)電子裝置或工業(yè)電子裝置……)。另外，計(jì)算機(jī)912可以包括實(shí)際的目標(biāo)硬件系統(tǒng)，并且可以包括具有環(huán)境900的所有特性的嵌入式計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)912包括處理單元914、系統(tǒng)存儲(chǔ)器916和系統(tǒng)總線918。系統(tǒng)總線918將包括但不限于系統(tǒng)存儲(chǔ)器916的系統(tǒng)組件耦合至處理單元914。處理單元914可以是各種可用微處理器中的任意一種。雙微處理器和其他多處理器架構(gòu)也可以用作處理單元914。系統(tǒng)總線918可以是若干種總線結(jié)構(gòu)中的任意一種，總線結(jié)構(gòu)包括使用各種可用總骨架構(gòu)中的任意一種的存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ)器控制器、外設(shè)總線或外部總線、和/或局部總線，總骨架構(gòu)包括但不限于8位總線、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)(ISA)、微通道架構(gòu)(MSA)、擴(kuò)展ISA(EISA)、智能驅(qū)動(dòng)器設(shè)備(IDE)、VESA局部總線(VLB)、外設(shè)組件互聯(lián)(PCI)、通用串行總線(USB)、高級(jí)圖形端口(AGP)、個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國(guó)際聯(lián)合會(huì)總線(PCMCIA)以及小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)。系統(tǒng)存儲(chǔ)器916包括易失性存儲(chǔ)器920和非易失性存儲(chǔ)器922?；据斎?輸出系統(tǒng)(BIOS)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器922中，其中，基本輸入/輸出系統(tǒng)包含例如在啟動(dòng)期間在計(jì)算機(jī)912內(nèi)的元件之間傳輸信息的基本例程。作為說(shuō)明而非限制，非易失性存儲(chǔ)器922可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程ROM (PR0M)、電可編程ROM (EPR0M)、電可擦除ROM (EEPROM)或者閃存。易失性存儲(chǔ)器920包括用作外部緩沖存儲(chǔ)器的隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)。作為說(shuō)明而非限制，RAM可以以多種形式獲得，比如同步RAM (SRAM)、動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)、同步動(dòng)態(tài) RAM (SDRAM)、雙數(shù)據(jù)速率 SDRAM (DDR SDRAM)、增強(qiáng)型 SDRAM (ESDRAM),同步鏈接 DRAM (SLDRAM)以及直接 Rambus RAM (DRRAM)0計(jì)算機(jī)912還包括可移除/不可移除、易失性/非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。例如，圖9示出了磁盤(pán)存儲(chǔ)器924。磁盤(pán)存儲(chǔ)器924包括但不限于類(lèi)似于磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、Jaz驅(qū)動(dòng)器、Zip驅(qū)動(dòng)器、LS-100驅(qū)動(dòng)器、閃存卡或記憶棒的設(shè)備。另外，磁盤(pán)存儲(chǔ)器924可以包括與其他存儲(chǔ)介質(zhì)分離或組合的存儲(chǔ)介質(zhì)，其他存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，比如緊湊盤(pán)ROM設(shè)備(⑶-ROM)、⑶可刻錄驅(qū)動(dòng)器(⑶-R驅(qū)動(dòng)器)、⑶可重寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器(⑶-RW驅(qū)動(dòng)器)或數(shù)字多功能盤(pán)ROM驅(qū)動(dòng)器(DVD-ROM)。為了便于將磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備924連接到系統(tǒng)總線918，通常使用可移除或不可移除接口作為接口 926。應(yīng)該理解，圖9描述了用作用戶(hù)與適當(dāng)?shù)牟僮鳝h(huán)境900中描述的基本計(jì)算機(jī)資源之間的媒介的軟件。這樣的軟件包括操作系統(tǒng)928。可以存儲(chǔ)在磁盤(pán)存儲(chǔ)器924上的操作系統(tǒng)928用來(lái)控制和分配計(jì)算機(jī)系統(tǒng)912的資源。系統(tǒng)應(yīng)用930通過(guò)存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器916或磁盤(pán)存儲(chǔ)器924上的程序模塊932和程序數(shù)據(jù)934，利用操作系統(tǒng)928來(lái)進(jìn)行資源管 理。應(yīng)該理解，本發(fā)明可以用各種操作系統(tǒng)或操作系統(tǒng)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)通過(guò)輸入設(shè)備936將命令或信息輸入到計(jì)算機(jī)912中。輸入設(shè)備936包括但不限于諸如鼠標(biāo)的指點(diǎn)設(shè)備、軌跡球、觸筆、觸摸板、鍵盤(pán)、麥克風(fēng)、操縱桿、游戲墊、碟形衛(wèi)星天線、掃描儀、TV調(diào)諧卡、數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字視頻攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等。這些以及其他輸入設(shè)備通過(guò)系統(tǒng)總線918經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)接口端口 938連接到處理單元914。例如，一個(gè)或多個(gè)接口端口 938包括串行端口、并行端口、游戲端口和通用串行總線(USB)。一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備940使用與輸入設(shè)備936的端口的類(lèi)型相同的端口中的一些。因此，例如，USB端口可以用來(lái)將輸入提供到計(jì)算機(jī)912以及將信息從計(jì)算機(jī)912輸出至輸出設(shè)備940。設(shè)置有輸出適配器942以示出除了需要特殊適配器的輸出設(shè)備940，還存在一些類(lèi)似于顯示器(例如，平板和CRT)、揚(yáng)聲器和打印機(jī)的輸出設(shè)備940。作為說(shuō)明而非限制，輸出適配器942包括視頻卡和聲卡，視頻卡和聲卡提供輸出設(shè)備940和系統(tǒng)總線918之間的連接手段。應(yīng)該注意，其他設(shè)備和/或設(shè)備的系統(tǒng)提供輸入能力和輸出能力兩者，例如一個(gè)或更多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)944。計(jì)算機(jī)912可以使用針對(duì)一個(gè)或更多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(例如一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)944)的邏輯連接在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中工作。一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)944可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)PC、工作站、基于微處理器的設(shè)備、以及對(duì)等設(shè)備或其他公共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，對(duì)于一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)944僅示出了存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè)備946。一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)944通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口 948邏輯連接到計(jì)算機(jī)912，然后經(jīng)由通信連接950進(jìn)行物理連接。網(wǎng)絡(luò)接口 948構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)，例如局域網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN)。LAN技術(shù)包括光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)、銅纜分布式數(shù)據(jù)接口(⑶DI )、以太網(wǎng)/IEEE 802. 3、和令牌環(huán)/IEEE 802. 5等。WAN技術(shù)包括但不限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接、類(lèi)似于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)及其變型的電路交換網(wǎng)絡(luò)、分組交換網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字用戶(hù)線路(DSL)。一個(gè)或多個(gè)通信連接950指的是用于將網(wǎng)絡(luò)接口 948連接至總線918的硬件/軟件。雖然為了圖示的清楚而將通信連接950示出在計(jì)算機(jī)912內(nèi)，但是通信連接950也可以在計(jì)算機(jī)912外部。僅為了示例性的目的，連接到網(wǎng)絡(luò)接口 948所需要的硬件/軟件包括內(nèi)部技術(shù)和外部技術(shù)，例如包括規(guī)則電話級(jí)調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器、電力調(diào)制解調(diào)器和DSL調(diào)制解調(diào)器、ISDN適配器和以太網(wǎng)卡或組件。
圖10是本發(fā)明可以與之交互的實(shí)例計(jì)算環(huán)境1000的示意性框圖。系統(tǒng)1000包括一個(gè)或者多個(gè)客戶(hù)端1010。客戶(hù)端1010可以是硬件和/或軟件(例如，線程、進(jìn)程、計(jì)算設(shè)備)。系統(tǒng)1000還包括一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)器1030。因此，系統(tǒng)1000可以對(duì)應(yīng)于其他模型之中的兩層客戶(hù)端服務(wù)器模型或多層模型(例如，客戶(hù)端、中層服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器)。例如，一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)器1030可以容納通過(guò)采用本發(fā)明執(zhí)行變換的線程?？蛻?hù)端1010和服務(wù)器1030之間的一種可能的通信可以采用適用于在兩個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)程之間傳遞的數(shù)據(jù)包的形式。系統(tǒng)1000包括通信框架1050，通信框架1050可以用來(lái)方便客戶(hù)端1010和服務(wù)器1030之間的通信?？蛻?hù)端1010操作地連接至一個(gè)或者多個(gè)客戶(hù)端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1060，客戶(hù)端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1060可以用來(lái)存儲(chǔ)針對(duì)客戶(hù)端1010為本地的信息。類(lèi)似的，服務(wù)器1030操作地連接至一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1040，服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置1040可以用來(lái)存儲(chǔ)針對(duì)服務(wù)器1030為本地的信息。 上述內(nèi)容包括本發(fā)明的示例。當(dāng)然，不可能為了描述所要求保護(hù)的主題的目的而描述每個(gè)能夠想到的組件或方法的組合，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的很多其他的組合和排列是可能的。因此，所要求保護(hù)的主題旨在包括落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的改變、修改和變型。而且，對(duì)本公開(kāi)的示出的實(shí)施例的以上描述，包括在摘要中描述的內(nèi)容，并不旨在是窮舉性的或者將所公開(kāi)的實(shí)施例限制為所公開(kāi)的具體形式。如相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到的，雖然為了說(shuō)明的目的在本文中描述了具體實(shí)施例和示例，但是被認(rèn)為在這樣的實(shí)施例和示例的范圍內(nèi)的各種修改是可能的。在這一點(diǎn)上，雖然已經(jīng)在可應(yīng)用的情況下結(jié)合實(shí)施例和對(duì)應(yīng)的附圖描述了所公開(kāi)的主題，但是應(yīng)該理解，可以使用其他類(lèi)似的實(shí)施例，或者可以對(duì)描述的實(shí)施例進(jìn)行修改和添加，以在不偏離所公開(kāi)的主題的情況下執(zhí)行所公開(kāi)的主題的相同、相似、替選或者替代的功能。因此，所公開(kāi)的主題不應(yīng)當(dāng)限于本文中描述的任何單個(gè)實(shí)施例，而是應(yīng)當(dāng)按照根據(jù)以下所附權(quán)利要求的寬度和范圍來(lái)解釋。應(yīng)當(dāng)理解，除了本文中描述的各個(gè)實(shí)施例，還可以使用其他相似的實(shí)施例，或者可以對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修改和添加以在不偏離對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的情況下執(zhí)行對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的相同功能或等同功能。此外，多個(gè)處理芯片或多個(gè)設(shè)備可以共享本文中描述的一個(gè)或者更多個(gè)功能的執(zhí)行，并且類(lèi)似地，可以在多個(gè)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。因此，任何單獨(dú)的實(shí)施例都不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的，而是應(yīng)當(dāng)與根據(jù)所附權(quán)利要求的寬度、實(shí)質(zhì)和范圍一致地解釋各個(gè)實(shí)施例及其等同內(nèi)容。還注意到，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“工業(yè)控制器”包括來(lái)自分布式控制系統(tǒng)的PLC和過(guò)程控制器兩者，并且可以包括可以在多個(gè)組件、系統(tǒng)和/或網(wǎng)絡(luò)之間共享的功能。一個(gè)或者更多個(gè)工業(yè)控制器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信和協(xié)作。這可以包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的基本上任意類(lèi)型的控制、通信模塊、計(jì)算機(jī)、I/o設(shè)備、人機(jī)界面(HMI)，其中網(wǎng)絡(luò)包括控制網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)和/或公共網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)控制器還可以與各種其他設(shè)備進(jìn)行通信并對(duì)各種其他設(shè)備進(jìn)行控制，其他設(shè)備比如包括模擬、數(shù)字、編程/智能I/O模塊的輸入/輸出模塊，其他工業(yè)控制器和通信模塊等。網(wǎng)絡(luò)(未示出)可以包括諸如互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)的公共網(wǎng)絡(luò)以及諸如控制和信息協(xié)議(CIP)網(wǎng)絡(luò)(包括設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)和控制網(wǎng)(ControlNet))的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。其他網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)、DH/DH+、遠(yuǎn)程I/O、現(xiàn)場(chǎng)總線、Modbus、PlOfibUS、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、串行協(xié)議等。另外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以包括各種可能性(硬件和/或軟件組件)。這些包括如下組件，例如具有虛擬局域網(wǎng)(VLAN)能力的開(kāi)關(guān)、LAN、WAN、代理服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、路由器、防火墻、虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)(VPN)設(shè)備、服務(wù)器、客戶(hù)端、計(jì)算機(jī)、配置工具、監(jiān)控工具和/或其他設(shè)備組件。已經(jīng)針對(duì)若干組件之間的交互描述了上述系統(tǒng)/電路/模塊?？梢岳斫?，這樣的系統(tǒng)/電路和組件可以包括那些組件或特定的子組件、特定的組件或子組件中的一些、和/或附加組件、以及根據(jù)前述內(nèi)容的各種排列和組合。子組件也可以實(shí)現(xiàn)為通信地耦合到其他組件的組件，而不是包括在父組件中(分層的)。另外，應(yīng)該注意，一個(gè)或者更多個(gè)組件可以合并到提供聚集功能的單個(gè)組件中或者劃分為若干個(gè)單獨(dú)的子組件，并且任何一個(gè)或者更多個(gè)中間層(例如管理層)可以被設(shè)置為通信地耦合到這樣的子組件以提供集成功能。本文中描述的任何組件還可以與本文中未具體描述但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的一個(gè)或者更多個(gè)其他組件交互。另外，雖然可能僅僅針對(duì)若干實(shí)現(xiàn)之一公開(kāi)了本發(fā)明的特定特征，但是這樣的特征也可以與對(duì)于任何給定應(yīng)用或特定應(yīng)用是期望和有利的其他實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或者更多·個(gè)其他特征進(jìn)行組合。此外，就詳細(xì)描述或權(quán)利要求中使用術(shù)語(yǔ)“包括(includes或including)”,具有”、“包含”及其變型以及其他類(lèi)似的詞來(lái)說(shuō)，這些術(shù)語(yǔ)旨在是包括式的，類(lèi)似于作為開(kāi)放過(guò)渡詞的術(shù)語(yǔ)“包括(comprising)”的方式，而不排除任何額外的或其他的部件。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括 電流互感器，包括集成磁致動(dòng)器組件并且被配置為測(cè)量電流信號(hào)；以及 疊層堆疊，包括與所述電流互感器的磁芯交疊的至少一個(gè)表面，其中，所述疊層堆疊被配置為增加所述磁芯中的磁耦合。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述疊層堆疊包括I形的疊層帶。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述疊層堆疊鄰接于所述電流互感器的上部板和下部板的端部。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述疊層堆疊被配置為與所述電流互感器的上部板和下部板的端部自對(duì)準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括初級(jí)骨架，容納所述電流互感器的初級(jí)線圈，其中，所述疊層堆疊集成在所述初級(jí)骨架內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述初級(jí)骨架保持上部板和下部板，所述上部板和下部板支持與所述電流互感器的次級(jí)線圈直排的所述初級(jí)線圈。
7.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括一個(gè)或更多個(gè)彈簧夾，被配置為將彈簧力施加到所述疊層堆疊，以形成所述疊層堆疊與所述電流互感器的至少一個(gè)板之間的緊密界面。
8.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述疊層堆疊包括C形或U形的疊層帶中的至少之一，其分別鄰接于所述電流互感器的下部板和上部板的上表面和下表面。
9.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括控制系統(tǒng)接口組件，被配置為與工業(yè)自動(dòng)化裝置傳送操作數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)接口組件包括被配置為測(cè)量電路斷路器相關(guān)的數(shù)據(jù)的電子裝置，所述控制系統(tǒng)接口組件還被配置為將所述電路斷路器相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到與所述控制系統(tǒng)接口組件通信地耦合的不同裝置。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)接口組件還被配置為接收包括執(zhí)行動(dòng)作的命令的通信，其中，所述動(dòng)作包括電路斷路器接觸的斷開(kāi)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)接口組件還被配置為將過(guò)載電壓導(dǎo)向過(guò)載檢測(cè)組件，并且響應(yīng)所述命令的接收?qǐng)?zhí)行遠(yuǎn)程關(guān)閉。
13.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括過(guò)載測(cè)量組件，被配置為根據(jù)所述集成磁致動(dòng)器組件周?chē)脑黾拥拇艌?chǎng)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)所述電流互感器的初級(jí)線圈中的電流過(guò)載。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述過(guò)載測(cè)量組件還被配置為根據(jù)電源的遠(yuǎn)程關(guān)閉，來(lái)檢測(cè)所述電流互感器的次級(jí)線圈中的電壓過(guò)載。
15.一種用于改進(jìn)電流互感器中的磁耦合的方法，包括 測(cè)量通過(guò)所述電流互感器的第一線圈的電流； 測(cè)量所述電流互感器的第二線圈上的電壓，其中，通過(guò)采用頂部板和底部板將所述第二線圈布置為與所述第一線圈直排；以及 增加疊層帶與所述頂部板或所述底部板中的至少之一之間的交疊，以增加磁耦合。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述增加包括使I形的疊層帶鄰接于所述頂部板和所述底部板的端部。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，還包括施加彈簧力以將所述I形的疊層帶緊靠到所述頂部板和所述底部板的端部。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述增加包括使C形或U形的疊層帶中的至少之一分別鄰接于所述頂部板和所述底部板的下表面和上表面。
19.一種工業(yè)設(shè)備，包括 初級(jí)線圈，提供基于電流的短路保護(hù)； 次級(jí)線圈，提供基于電壓的過(guò)載保護(hù)，其中，通過(guò)利用把磁芯定位的上部板和下部板把所述次級(jí)線圈實(shí)現(xiàn)為與所述初級(jí)線圈直排，所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈纏繞在所述磁芯周?chē)?；以? 疊層堆疊，鄰接于所述上部板或所述下部板中的至少之一，其改進(jìn)所述上部板和所述下部板之間的磁耦合。
20.如權(quán)利要求19所述的工業(yè)設(shè)備，其中，所述疊層堆疊包括I形的疊層帶，所述疊層帶鄰接于所述上部板和所述下部板的端部。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有集成磁致動(dòng)器的電流互感器中的改進(jìn)的磁芯耦合。系統(tǒng)包括磁致動(dòng)器、電流互感器和雙線圈電路斷路器中的操作電子裝置。該系統(tǒng)包括直排但不同心的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的實(shí)現(xiàn)，以保持適合于加裝在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)架安裝用的機(jī)箱中的窄寬度。該系統(tǒng)還包括I形的疊層堆疊，該I形的疊層堆疊被設(shè)計(jì)為鄰接于電流互感器的上部板和下部板的端部。I形的疊層堆疊顯著地增加疊層與上部板和下部板之間的交疊，這導(dǎo)致更低的磁阻并且改進(jìn)磁耦合。
文檔編號(hào)H01F27/24GK102969208SQ20121020772
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者杰弗里·安妮斯, 漢斯·魏歇特, 帕斯卡爾·本茨, 桑德羅·利貝托, 比特·維利格 申請(qǐng)人:洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司