[發明專利]電流傳感器和方法

在審

• 申請號: 202110784601.6
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113945747A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: S·維斯
• 申請（專利權）人: 邁來芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 黃嵩泉;張鑫

1.一種用于測量AC電流的電流傳感器布置(400；450；500；600；700；800)，包括：

電導體(101；501；601；701；801)，所述電導體(101；501；601；701；801)具有在第一方向(X)上延伸的總細長形狀，并具有在第二方向(Y)上的預定義總寬度(Wo)，以及在第三方向(Z)上的預定義厚度(T)；

傳感器設備(102；502；602；702；802)包括兩個傳感器元件(V1,V2)，所述兩個傳感器元件(V1、V2)沿所述第一方向(X)以預定義距離(dx)間隔開，每個傳感器元件(V1、V2)被配置成用于測量按所述第一方向(X)取向的磁場分量(Bx1、Bx2)；

以及其中所述傳感器設備被配置成用于基于所測得的磁場分量(Bx1、Bx2)來確定沿所述第一方向(X)的磁場差(ΔBx)或磁場梯度(dBx/dx)，并用于基于所述磁場梯度或磁場差來確定所述AC電流；

其特征在于，

所述電導體包括沿所述第一方向(X)彼此間隔開(sp1、sp2)的第一切口(C1)、第二切口(C2)、和第三切口(C3)，

所述第一切口(C1)和所述第三切口(C3)在橫向方向(Y)上從所述電導體的第一側(S1)延伸，所述第二切口(C2)在橫向方向(Y)上從所述電導體的、與所述第一側相對的的第二側(S2)延伸；

其中，所述傳感器設備(202)相對于所述電導體而被定位(ds、zs)成使得定位于所述兩個傳感器元件(V1、V2)之間的中間的所述傳感器設備的參考點(R)位于距所述第二切口(C2)的中間(M)第一距離(ds)處，并位于距所述電導體第二距離(Zs)處，所述第一距離(ds)在所述第一方向(X)上測得，所述第二距離(Zs)在所述第三方向(Z)上測得；

其中，所述第二預定義距離(Zs)為從0.0mm到5.0mm范圍內的值；

并且其中，所述第一預定義距離(ds)被選擇成與其中在至少包括從100Hz至2kHz范圍的預定義頻率范圍內，所述磁場差(ΔBx)的幅度或所述磁場梯度的幅度(dBx/dx)在+/-5.0％的預定義公差裕度內基本上是恒定的位置相對應。

2.根據權利要求1所述的電流傳感器布置(400；450；500；600；700；800)，

其特征在于，所述傳感器設備相對于所述電導體而被定位(Zs、ds)成使得對于具有在所述預定義頻率范圍內的頻率的AC電流而言，所述磁場差(ΔBx)或所述磁場梯度(dBz/dx)的復數表示和所述AC電流的復數表示的比率是在±5.0％的第一預定義公差裕度內具有基本上恒定的幅度、并且在±5.0°的第二預定義公差裕度內具有基本上恒定的相位的復數值。

3.根據權利要求1所述的電流傳感器布置(400；450；500；600；700；800)，

其特征在于，所述傳感器設備(102；502；602；702；802)相對于所述電導體(101；501；601；701；801)被定位(Zs、ds)成使得對于具有所述預定義頻率范圍內的頻率的AC電流而言，所述第一磁場分量(Bx1)的實部在+/-5.0％的預定義公差裕度內基本上等于所述第二磁場分量(Bx2)的實部，并且使得所述第一磁場分量(Bx1)的虛部在所述預定義公差范圍內基本上等于所述第二磁場分量(Bx2)的虛部。

4.根據權利要求1所述的電流傳感器布置，

其特征在于，所述傳感器設備的所述參考點(R)在所述第三方向(Z)上的投影與由所述第二切口所定義的空間相交。

5.根據權利要求1所述的電流傳感器布置，

其特征在于，所述兩個傳感器元件(V1、V2)中的每一個傳感器元件在所述第三方向(Z)上的投影與所述第二切口所定義的空間相交；或

其中所述兩個傳感器元件(V1、V2)中的一個傳感器元件在所述第三方向(Z)上的投影與由所述第二切口定義的空間相交；以及其中所述兩個傳感器元件(V1、V2)中的另一個傳感器元件在所述第三方向(Z)上的投影與所述電導體相交；或

其中所述兩個傳感器元件(V1、V2)中的兩者在所述第三方向(Z)上的投影均與所述電導體相交。