[實用新型]漏電流傳感器

有效

• 申請號: 201520293228.4
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN204666757U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 諸敏;朱海華;黎偉;韓連生;王建國;白建民
• 申請（專利權）人: 無錫樂爾科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本實用新型涉及電流傳感器領域，特別是漏電流傳感器。

背景技術

目前主流的漏電流測量采用的是互感器，互感器由閉合磁芯和線圈構成，采用互感器檢測漏電流的漏電斷路保護器的工作方式是：同一回路的兩根導線穿過磁芯內部，由于每根導線上的電流大小相等，方向相反，所以，其總的電流矢量和為零，當發生漏電時，由于回路有了分支，因此穿過互感器磁芯的電流矢量和不再等于零，互感器次級有感應電勢產生，從而推動執行機構跳開主回路，起到保護作用。采用閉合磁芯的互感器在測量漏電流時有一個缺陷，那就是在直流分量作用下磁導率會迅速下降而飽和，采樣值隨之迅速降低，從而出現誤判，錯判現象，進而對家居、工業以及醫療等領域的用電安全帶來極大的隱患。

中國公開號CN102004203A的專利：一種漏電流檢測裝置披露了一種采用帶有氣隙的聚磁環和磁阻式傳感器測量漏電流的傳感器，采用該傳感器測量漏電流有效地解決了上述問題，但是新的問題隨之而來，穿過磁芯內部的電流矢量和往往并不為零，尤其是在具有一定震動的用電環境中，使得即便回路沒有漏電，兩根導線電流的合矢量不為零，采用互感器測量漏電流時由于其采用閉合磁芯，因此可以抵消流合矢量不為零的干擾現象，但是用磁阻式傳感器采用的是帶氣隙的聚磁環，使得誤判幾率增加。

不難看出，現有的互感器式漏電斷路器的測量漏電流的方式無法完成對含有直流分量的交流負載的漏電狀況進行精確有效的測量和保護，而磁阻式漏電流傳感器由于采用帶有氣隙的聚磁環，因此具有誤判現象。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供漏電流傳感器，該漏電流傳感器可以精確測量包含直流分量的交流供電的漏電電流，同時該傳感器克服了采用氣隙式聚磁環帶來的誤判現象，且可以在具有震動干擾的環境下工作。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本實用新型提出的漏電流傳感器，包括磁性傳感器芯片、聚磁環和屏蔽環；所述聚磁環為金屬材料構成的帶有氣隙的環狀結構，聚磁環的內部穿有電流流向相反的電流導線；所述磁性傳感器芯片位于所述聚磁環的氣隙內，用來測量聚磁環的氣隙處匯聚的磁場場強并輸出信號；所述屏蔽環設置在聚磁環與電流導線之間。

作為本實用新型所述的漏電流傳感器進一步優化方案，所述屏蔽環為金屬材料。

作為本實用新型所述的漏電流傳感器進一步優化方案，還包括放大電路單元和濾波電路單元，磁性傳感器芯片的輸出信號依次經放大電路單元放大、濾波電路單元濾波。

作為本實用新型所述的漏電流傳感器進一步優化方案，所述磁性傳感器芯片由磁性傳感元件構成，所述磁性傳感元件為巨磁電阻元件和/或磁性隧道結元件。

作為本實用新型所述的漏電流傳感器進一步優化方案，所述聚磁環上纏繞有消磁線圈。

作為本實用新型所述的漏電流傳感器進一步優化方案，還包括包覆磁性傳感器芯片、聚磁環、屏蔽環的屏蔽外殼，所述屏蔽外殼為金屬材料。

作為本實用新型所述的漏電流傳感器進一步優化方案，所述磁性傳感器芯片為單電阻、半橋或全橋結構。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：本實用新型的漏電流傳感器可以精確測量包含直流分量的交流供電的漏電電流，同時該傳感器可以在抖動干擾的環境下工作。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的漏電流傳感器的結構示意圖。

圖2是磁性傳感器芯片的輸出曲線示意圖。

圖中的附圖標記解釋為：11-磁性傳感器芯片，12-聚磁環，13-屏蔽環，14-電流進的導線，15-電流出的導線，17-屏蔽外殼，21-擾動磁場，31-流經電流進的導線的電流值I₁，32-流經電流出的導線的電流值I₂。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明：

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。