[發明專利]一種開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器

在審

• 申請號: 202111102625.5
• 申請日: 2021-09-21
• 公開（公告）號: CN113970660A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 田慧;張亞;堵文燦
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01R15/00
• 分類號: G01R15/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，包括兩個半環形多層PCB板和積分器；所述兩個半環形多層PCB板經由中繼端和雙屏蔽短接線拼接成整體的PCB型磁感應線圈，用于感應待測導體的磁場變化；所述積分器將所述PCB型磁感應線圈輸出的電壓信號進行積分獲得待測電流信號。

2.根據權利要求1所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，多層PCB板的頂層環形面(1)和底層環形面(2)是網格敷銅屏蔽層；在所述多層PCB板的頂層與底層之間為線圈層，用于感應所測導體的磁場變化；所述線圈層的上層(3)和下層(4)按逆時針方向沿環形面布線經由過孔層(5)連接構成所述PCB型磁感應線圈的多匝線圈；中層(6)的起始端(7)與線圈下層(4)連接形成所述PCB型磁感應線圈回路；線圈中繼端(8)使用雙屏蔽短接線將所述兩個半環形PCB板連接成完整的所述PCB型磁感應線圈；連接孔(9)用于安裝固定所述PCB型磁感應線圈；所述PCB型磁感應線圈末端的輸出端子(10)連接輸出電纜至所述積分器。

3.根據權利要求2所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，所述線圈層的上層(3)和下層(4)按逆時針方向沿環形面布線經由過孔層(5)連接構成所述PCB型磁感應線圈的180匝線圈。

4.根據權利要求2所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，半環形多層PCB板的總厚度為2mm，其中所述線圈上層、中層和下層三層的總厚度為1.6mm；半環形多層PCB板的內圓半徑50mm，環形寬度為26mm。

5.根據權利要求2所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，多層PCB板的頂層與底層為屏蔽層，采用0.508mm網格寬度、0.203mm線徑網格敷銅。

6.根據權利要求2所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，多層PCB板的中間層包含線圈上層、中層和下層，線圈中層設計為單匝半徑為63mm、線徑1.524mm的半圓形粗線；線圈上層和下層經由過孔層上下連通，按逆時針方向沿環形排列走線，線徑0.254mm，布線長度為20mm，形成180匝繞線回路。

7.根據權利要求2所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，兩個半環形多層PCB板分別為起始-中繼板和中繼-輸出板，在所述起始-中繼板的起始端線圈中層和下層由過孔連接，在中繼端通過3芯PCB接線端子與所述中繼-輸出板的中繼端3芯PCB接線端子相連；所述中繼-輸出板的輸出端為2芯PCB接線端子，通過同軸電纜連接至積分器。

8.根據權利要求7所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，所述3芯PCB接線端子1腳連接至線圈中層半圓形粗線，2腳連接至線圈上層中繼端的走線，3腳與多層PCB板的頂層和底層的屏蔽層相連接。

9.根據權利要求2所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，半環形多層PCB板采用10kV耐壓套管進行絕緣保護。

10.根據權利要求2所述的開合式環形PCB型脈沖大電流傳感器，其特征在于，所述積分器為帶平衡電阻的并聯負反饋濾波電路的模擬積分器，采用5V鋰電池供電。