[實用新型]開合式PCB型空心線圈電流傳感器

有效

• 申請號: 201320168606.7
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN203216971U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 辛振;趙仁德;吳曉波
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 李貴蘭

技術領域

本實用新型涉及一種電流傳感器，具體涉及一種具有開合機構的、能耗小和線性度高的開合式PCB型空心線圈電流傳感器。

背景技術

開合式電流傳感器在測量電流時，可在不影響線路正常工作的前提下實現測量，在眾多應用場合具有不可替代的優勢；開合式電流傳感器根據是否使用鐵磁材料構成磁路可分為兩類，采用鐵磁材料構成磁路的電流傳感器在設計成能夠開合的結構時，開口處氣隙的存在會影響測量帶寬和測量精度、增加電流傳感器的功耗；采用非鐵磁材料的開合式PCB型空心線圈電流傳感器根據工藝不同可分為兩類，柔性空心線圈電流傳感器和PCB型空心線圈電流傳感器；開合式柔性空心線圈電流傳感器由于線圈匝數相對較少、線圈均勻性難以保證，因此普遍存在互感系數小、測量小電流誤差大、抗干擾能力不足等缺點；傳統開合式PCB型空心線圈電流傳感器結構如下圖所示，由于插板需對稱地分布在基板上（用來消除干擾），所以開口的存在會限制基板上所能容納的插板總數量，而PCB型空心線圈電流傳感器的互感系數與插板數量相關，插板數量越少會導致傳感器的互感系數越小；測量小電流時，由于導線中的電流在導線周圍產生的磁場強度較弱，而傳統開合式PCB型空心線圈電流傳感器互感系數較小，因此測量小電流時誤差較大。

實用新型內容

（一）要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有開合機構、能耗小和線性度高的開合式PCB型空心線圈電流傳感器。

（二）技術方案

本實用新型的開合式PCB型空心線圈電流傳感器，包括第一基板組、第二基板組和轉軸；所述的第一基板組和第二基板組設置有多個對稱插接孔；所述插接孔上安裝有多塊帶線圈的插板；所述第一基板組和第二基板組左右兩側配合設置有定位孔和定位端子；所述第一基板組和第二基板組構成開合機構；所述轉軸設置在其中一端的定位孔和定位端子的內部；所述第一基板組和第二基板組的另一側分別通過焊盤焊接有母頭插接件和公頭插接件；所述第二基板組內部和上表面分別設置有電池槽和信號處理電路。

進一步地，所述第一基板組為半圓形。

進一步地，所述第二基板組由半圓形中部連接長條一體組成。

進一步地，所述轉軸為尼龍轉軸。

進一步地，所述母頭插接件和公頭插接件內部設置有金屬片。

進一步地，所述第一基板組、第二基板組和定位端子均由PCB板構成。（三）有益效果

本實用新型相比較與現有技術，其具有以下有益效果：本實用新型的一種具有開合機構能耗小和線性度高的開合式PCB型空心線圈電流傳感器；由于其開合機構占用空間小，基本不會影響基板所能容納的插板數量，確保具有足夠大的互感系數，測量小電流時能保證較高精度；同時，傳感器骨架的磁導率與空氣相同，無磁飽和，線性度好，測量電流范圍大；且本實用新型為PCB型空心線圈電流傳感器，采用PCB制版工藝，線圈匝數相對更多、均勻性更易保證，具有高互感系數、高抗干擾能力和在測量小電流時具備高精度的特點；同時，本實用新型所使用的公頭和母頭接插件兼具了電氣連接和機械連接的作用，開合機構所需部件采用PCB制版工藝實現，降低了生產成本。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的主視圖；

圖2是本實用新型實施例的側視圖；

圖3是本實用新型實施例的裝配零件放大圖；

圖4是本實用新型實施例的電流傳感器線性度曲線圖；

圖5是本實用新型實施例的電流傳感器測量誤差百分比圖。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示的開合式PCB型空心線圈電流傳感器，包括第一基板組1、第二基板組2和轉軸3；所述的第一基板組1和第二基板組2設置有多個對稱插接孔4；所述插接孔4上安裝有多塊帶線圈的插板10；所述第一基板組1和第二基板組2左右兩側配合設置有定位孔5和定位端子6；所述轉軸3設置在其中一端的定位孔5和定位端子6的內部；所述第一基板組1和第二基板組2構成開合機構；所述第一基板組1和第二基板組2的另一側分別通過焊盤焊接有母頭插接件8和公頭插接件7；所述第二基板組2內部和上表面分別設置有電池槽11和信號處理電路9。

其中，所述第一基板組1為半圓形；所述第二基板組2由半圓形中部連接長條一體組成；所述轉軸3為尼龍轉軸；所述母頭插接件8和公頭插接件7內部設置有金屬片（未圖示）；所述第一基板組1、第二基板組2和定位端子6均由PCB板構成。