[發明專利]電流探測儀

有效

• 申請號: 00103772.2
• 申請日: 2000-03-09
• 公開（公告）號: CN1266189A
• 公開（公告）日: 2000-09-13
• 發明（設計）人: J·A·貝克爾;K·V·?？肆_斯;M·G·索爾維森
• 申請（專利權）人: 易通公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R33/02;G01R15/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥凌,章社杲

本發明涉及一種用于探測導體中電流的新的改進的儀器，更具體地說，是涉及一種利用對導體產生的磁通量敏感的探測器，以提供隨導體電流而變化的輸出信號的儀器。

以前曾用電流互感器或電流環來探測導體中流過的電流大小。電流互感器的體積和重量都比較大。為了適應各種電流水平，需要幾種不同尺寸的電流互感器。電流互感器對頻率很敏感，且必須做得很小才能完全補償連續熱電流的因素。

以前曾建議采用一種磁通探測器(如霍爾效應探測器)來提供隨流過導體的電流而改變的輸出信號?；魻栃綔y器可安放在這導體不同距離的地方。象霍爾效應探測器一類的磁通探測器的使用方法，在美國專利4,539,520；4,587,509；5,172,052；和5,416,407中作了闡述。

本發明提供一種用來探測導體中電流的新的改進的儀器。該儀器包括一個磁通聚集器，它可以繞一部分導體延伸。磁通聚集器可包括磁性材料的主段和非磁性材料的一或多個中間段。磁通探測器安放在磁通聚集器的中間部段上。需要的話也可以采用多個磁通探測器。

磁通聚集器的主段可包括導磁柱體，它們與一個或幾個中間部段相連。主段還可能包括從柱體伸出的導磁聯結器段。各聯結器段可由一非磁性材料的中間部段嚙合。柱體至少有一部分位于導體的開孔內。可以用一個導磁底坐互連各導柱。

結合所附各圖閱讀以下的描述，可以更好地了解本發明的上述和其它一些特征，附圖中：

圖1是磁通探測器與載流導體所產生的磁通相交鏈的方式的示意圖；

圖2是按本發明構造的電流探測儀的圖解示意圖；

圖3是圖2中電流探測儀的中間波的圖解示意圖；

圖4是說明為什么電流以探測儀第二個實施例不受鄰近導體發出的磁通的影響的簡化示意圖；

圖5是電流探測儀第三個實施例連同一個匯流條的圖解示意圖；

圖6是圖5中電流探測儀一個中間段的放大圖解示意圖；

圖7是一個連接器段的放大圖解示意圖，該連接器段是圖5的電流探測儀主段的一部分；

圖8是柱體主體部分的局部放大圖解示意圖，該主體部分是圖5的電流探測儀主段的一部分；

圖9是柱體的套筒部分和安裝部分以及基底部分的分解圖解示意圖，其中底坐是與圖5的電流探測儀主段的柱體相連的；

圖10是電流探測儀第四個實施例連同一個匯流條的局部示意圖；

圖11是圖10的匯流條的縮小平面圖；

圖12是說明圖10的電流探測儀一部分結構的圖解示意圖；

圖13是圖10的電流探測儀的中間段的圖解示意圖；

圖14是沿圖10的14-14線的局部剖視圖；

圖15(在附圖第4頁)是沿圖12的13-13線的局部剖視圖。

總的說明

磁通探測器20相對于電導體22的定位方式示于圖1中。導體22中電流的方向用箭頭24表示。導體產生的磁通以虛線箭頭26表示。

磁通探測器20具有兩個對磁通敏感的平行側平面30和32，通過這兩個面之間的磁通26為磁通探測器20所檢測。磁通26使磁通探測器20給出一個輸出信號，經以34表示的電線輸出。流過電線34的輸出信號隨著通過導體22的電流24的改變而變化。電線34與一個適當的控制電路(圖中未畫出)相連接，由控制電路起控制作用，以反映流過導體22的電流的變化。電線34和(或)磁通探測器20可以與一決印刷電路板(未示)相連。

現有許多不同類型的磁通探測器20可用來檢測磁通量26的變化。但在本發明的實施例中，磁通探測器20是一個霍爾效應探測器。希望的話，當然也可以采用其它已有類型的磁通探測器。

雖然圖1中只畫了一個磁通探測器20，但也可以采用多個磁通探測器20來檢測流經導體20的電流24的變化。磁通探測器20可以安放在許多相對于導體22*不相同的位置。例如，可以把第二個磁通探測器20放在與圖1所示的磁通探測器20直徑方向的對面。使用幾個探測器20時，它們對磁通的靈敏度可能不相同。

需要的話，可以把多加的磁通探測器20沿著導體22的軸線方向相隔一定距離安放。采用幾個對磁通具有不同靈敏度的磁通探測器20，可以檢測到較大范圍的電流變化。因此，可以在沿導體22軸向相隔一定距離的每個位置安放幾個磁通探測器20。不同位置上的磁通探測器20對磁通可以有不同的靈敏度。

按本發明構造的電流探測儀40如圖2所示。該電流探測儀40是利用圖1所示的原理。電流探測儀40(圖2)包含一個磁通聚集器42，它將圖1中以26表示的磁通相對于磁通探測器20聚集起來。