[發明專利]電流傳感器

有效

• 申請號: 200980102885.3
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101925825A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: W·泰帕;D·施拉夫利
• 申請（專利權）人: 機電聯合股份有限公司
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王朝輝

技術領域

本發明涉及一種電流傳感器，該電流傳感器具有磁路和磁場傳感器。

本發明具體地(但不是唯一地)涉及閉環類型的電流傳感器，該電流傳感器具有補償電路，該補償電路具有用來抵消在磁路中感應的磁通的次級線圈。

背景技術

閉環電流傳感器被廣泛地用在大量的電流和電壓測量用途中。在這樣的傳感器中，磁路中的磁通量非常低，因為補償電路在反饋回路中被驅動，以抵消由待被測量的電流(初級電流)感應的磁場，生成的磁場由磁場傳感器拾取，為了電流傳感器的準確和快速響應，該磁場傳感器因而需要具有高靈敏度。

各種磁場傳感器-包括霍爾效應檢測器、拾波線圈、或磁通門傳感器，可以用在所謂的閉環電流傳感器中。磁場檢測器可以布置在磁路的氣隙中，或者在部分氣隙中，或者在氣隙附近，或者簡單地在磁路的支路附近或周圍。

為了減小外部磁場的影響，考慮到某些磁場傳感器的靈敏度，有利的是，將磁場傳感器定位在磁芯內或者靠在內周緣旁邊，如與磁性線圈的外側相對，在該處，外部磁場對于磁場傳感器具有較大影響。

具有靈敏磁場檢測器的閉環電流傳感器例如在德國專利申請DE102005028572中描述。在最近的公報中，電流傳感器具有由軟磁材料(即，具有高磁導率的材料)的均勻寬度帶條制成的磁芯，該均勻寬度帶條折疊成按鏡像對稱性組裝在一起的兩個相同部分。磁芯具有延伸部，這些延伸部在它們之間形成空間，在該空間內，定位磁場磁通門傳感器。用于磁場檢測器的空間由臂的外部對和內部對限制，外部對假想地處于邊緣鄰接關系，并且臂的內部對假想地提供氣隙。

磁路的不連續性，如在磁路的鄰接外部臂之間，具有寄生氣隙效應，該寄生氣隙效應影響傳感器的測量精度和響應。在鄰接邊緣之間的接觸程度的輕微變化、或微小間隙的產生，可能對于磁通線具有重要影響，并因而對于傳感器的測量精度具有重要影響。在上述公報中描述的傳感器因而對于組裝精度和重復性非常敏感。磁芯由折疊的帶條材料制成，這種折疊的帶條材料具有低剛度，并且在制造和組裝期間要求認真處置。此外，在臂的第一和第二對之間的空間中定位的磁通門傳感器，也有些受到來自開口側的外部場影響。

鑒于可以使用閉環型、還有開環型的電流傳感器的各種用途，有對于具有各種工作范圍的傳感器的需要，這些傳感器可以按成本有效方式生產。

德國專利DE?40?17?280描述了一種電流傳感器，該電流傳感器包括用來連接到外部電路板上的多個U形初級導體部分，借此U形初級導體部分在電路板上可按不同配置互連，以形成一個或更多個繞組。這使得傳感器能夠容易地配置用于不同的工作電流范圍。然而，初級導體部分部分地組裝在殼體中，并且設置在樹脂中或被超模壓，使得初級導體部分的數量或位置的變化，如果希望，則要求昂貴的工具變化。

發明內容

本發明的目的是提供一種電流傳感器，該電流傳感器精確而且制造經濟。

有利的是，提供一種組裝容易且經濟的電流傳感器。

本發明的目的是提供一種電流傳感器，該電流傳感器是多用途的，具體地說，可容易地制成用于不同工作范圍。

有利的是，提供一種對于外部場影響具有良好耐受力的閉環電流傳感器。

有利的是，提供一種牢固和可靠的閉環電流傳感器。

有利的是，提供一種緊湊的閉環電流傳感器。

本發明的各種目的通過提供根據權利要求1、15、17及22的電流傳感器已經實現。

這里公開的是一種電流傳感器，該電流傳感器包括：殼體；具有中央開口的磁路，；磁場傳感器；及一個或更多個部分地繞磁路的支路延伸的基本成U形的初級導體部分，其中，殼體包括穿過磁路的中央開口在殼體的相對的側部外部面之間延伸的多個預制的初級導體導向空腔，預制的初級導體導向空腔配置成，用于在殼體中組裝磁場傳感器和磁路之后，穿過預制的初級導體導向空腔插入所述一個或更多個初級導體部分，并且其中，傳感器具有比預制的初級導體導向空腔小的初級導體部分。

這里也公開的是一種閉環電流傳感器，該閉環電流傳感器包括：磁路；磁場傳感器；及補償電路，配置成產生磁場，該磁場與由待被測量的、在一個或更多個初級導體中流動的電流產生的磁場相反，該一個或更多個初級導體延伸穿過磁路的中央開口，磁路包括由組裝在一起的至少兩個芯部分制成的磁芯，以形成大體閉合的磁路，其中，磁路的支路包括由圍繞空腔部分的側部壁部分接合的內部和外部壁部分，該空腔部分在其中接納磁場傳感器，側部和外部壁部分被彎曲，并且從內部壁部分的側部邊緣延伸。