[實(shí)用新型]一種耐輻照霍爾電流傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821002657.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN208672703U
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉澤金;徐守祥;黃森;夏曉明;曹亮;楊超
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中旭電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;G01R1/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

一種耐輻照霍爾電流傳感器，包括霍爾元件、拱門形聚磁環(huán)、電路板，拱門形聚磁環(huán)為兩個(gè)半拱門形聚磁環(huán)形成，在一只拱門形聚磁環(huán)上留有一個(gè)缺口安裝霍爾元件；霍爾元件檢測電流產(chǎn)生的磁場信號(hào)接電路板，電路板設(shè)有輸入電源和信號(hào)輸出端；半拱門形聚磁環(huán)嵌入安裝在拱門形套內(nèi)，拱門形套的中央設(shè)有圓孔，位于兩個(gè)半拱門形聚磁環(huán)的中央。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及霍爾電流傳感器，尤其是用于在高振動(dòng)、沖擊、輻照等環(huán)境中使用的電流檢測傳感器。

背景技術(shù)

霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理制成的檢測電流的裝置。其突出的特點(diǎn)是能在電隔離測量的輸出為電壓信號(hào)或電流信號(hào)，精度高，功耗小，結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，響應(yīng)頻率高，耐振動(dòng)，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等污染或腐蝕。其工作原理是在霍爾效應(yīng)原理上引入了霍爾開環(huán)式設(shè)計(jì)理念，利用集磁環(huán)將通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場集中起來提供給磁敏元件，再由磁敏元件轉(zhuǎn)換為弱點(diǎn)信號(hào)，經(jīng)放大輸出電壓信號(hào)。這種傳感器適合于測量直流數(shù)千赫茲電流，性能穩(wěn)定，可靠性高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是，提出一種小體積、穿孔結(jié)構(gòu)、耐高振動(dòng)、沖擊、耐輻照型霍爾電流傳感器，是一種利用霍爾效應(yīng)原理的磁敏傳感器，可以用于在高振動(dòng)、沖擊、輻照等環(huán)境中使用的電流檢測傳感器。

本實(shí)用新型技術(shù)方案是，耐輻照霍爾電流傳感器，包括霍爾元件、拱門形聚磁環(huán)、電路板，拱門形聚磁環(huán)為兩個(gè)半拱門形聚磁環(huán)形成，在一只拱門形聚磁環(huán)上留有一個(gè)缺口安裝霍爾元件；霍爾元件檢測電流產(chǎn)生的磁場信號(hào)接電路板，電路板設(shè)有輸入電源和信號(hào)輸出端；

半拱門形聚磁環(huán)嵌入安裝在拱門形套內(nèi)，拱門形套的中央設(shè)有圓孔，位于兩個(gè)半拱門形聚磁環(huán)的中央。

本實(shí)用新型的體積小于40mm×20mm×35mm。

有益效果，本實(shí)用新型霍爾電流傳感器是為了解決在高耐振動(dòng)(19.6g)、耐沖擊(1200g)、耐高加速度(500g)、抗輻照(20Krad(si))的情況下進(jìn)行穿孔式結(jié)構(gòu)、實(shí)際體積為：長×寬×高：38mm×19mm×33mm；電流測量范圍較大(能夠穿孔測量小于電流20A)，并且傳感器性能正常，外殼不變形、不損壞，功能正常而研制開發(fā)的。本霍爾電流傳感器按照詳細(xì)規(guī)范進(jìn)行了鑒定試驗(yàn)，一次性通過了鑒定試驗(yàn)，并隨用戶整機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行了考核，滿足了用戶的需求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。

圖2為本實(shí)用新型聚磁環(huán)圖。

圖3為本實(shí)用新型霍爾電流傳感器產(chǎn)品外殼圖。

具體實(shí)施方式

圖1中，霍爾元件的磁電轉(zhuǎn)換電路，霍爾元件H輸出電壓經(jīng)放大器N1后的零磁通電路，為補(bǔ)償電流取樣輸出電路(一對功率管輸出)。電路原理方案圖中：霍爾電流傳感器線路由三部分組成，第一部分為有霍爾磁敏元件的磁電轉(zhuǎn)換電路，第二部分為霍爾磁敏元件輸出電壓經(jīng)放大后的零磁通電路，第三部分為補(bǔ)償電流取樣輸出電路

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案：該傳感器要求體積小，我們在保證磁環(huán)聚磁性能的前提下縮減其厚度來減少體積，產(chǎn)品采用中間穿孔測量小電流方式，從蓋板面用5根引線引出正電源、負(fù)電源、電源地(雙線)、信號(hào)輸出，電源地(雙線)方便用戶接電源和輸出，聚磁環(huán)圖、外殼結(jié)構(gòu)圖見圖2、圖3。聚磁環(huán)圖中缺口5的位置安裝霍爾片H，由于產(chǎn)品要求高耐振動(dòng)(19.6g)、耐沖擊(1200g)、耐高加速度(500g)、抗輻照(20Krad(si))，在外殼材料上，使用了不導(dǎo)磁的鋁合金材料，提高了耐振動(dòng)、耐沖擊、耐高加速度能力，金屬材料可以提高抗輻照能力；蓋板采用嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小縫隙，也可以提高抗輻照能力。