[發(fā)明專利]一種自積分羅氏線圈盤狀積分電阻及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111105862.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN113917214B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周海濱;張文譯;王一帆;陳驍;彭帥;韓佩妤;林慶果;閆德寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 中國(guó)船舶專利中心 11026
• 代理人: 何新

本發(fā)明實(shí)施例提供的自積分羅氏線圈盤狀積分電阻及其制造方法，盤狀積分電阻包括同軸電阻盤，其包括呈盤狀設(shè)置的PCB板和設(shè)置在PCB板上呈放射狀環(huán)形排布的多個(gè)貼片電阻，其中，貼片電阻的電阻值和數(shù)量依據(jù)自積分羅氏線圈的積分條件進(jìn)行確定，同軸電阻盤設(shè)于羅氏線圈的殼體側(cè)面開設(shè)的安裝孔內(nèi)；回流體，其套設(shè)在同軸電阻盤外用以固定同軸電阻盤，回流體作為回流導(dǎo)體與羅氏線圈的殼體電連接且固定，回流體在遠(yuǎn)離羅氏線圈的一端安裝有與同軸電阻盤同軸的電纜頭；其中，羅氏線圈的殼體內(nèi)設(shè)有羅氏線圈，且同軸電阻盤的中心電極與羅氏線圈繞組的一端以及設(shè)于同軸電阻盤和電纜頭之間的匹配電阻的一極電連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脈沖電流測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自積分羅氏線圈盤狀積分電阻及其制造方法。

背景技術(shù)

羅科夫斯基線圈(Rogowski Coil，簡(jiǎn)稱羅氏線圈)是非直流電流的測(cè)量?jī)x器，其與待測(cè)放電電路無(wú)物理連接，在電力工業(yè)的交流大電流測(cè)量、脈沖高功率領(lǐng)域的脈沖大電流測(cè)量中均有廣泛應(yīng)用。

羅氏線圈的原理是法拉第電磁感應(yīng)定律和安培環(huán)路定律，當(dāng)被測(cè)電流i流過線圈中心時(shí)，線圈包圍體積內(nèi)即可產(chǎn)生磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)隨變流變化產(chǎn)生響應(yīng)的變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈繞組隨之產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體中的電流的時(shí)間微分成正比，為了得到與電流成正比的輸出信號(hào)，需要對(duì)感生電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行積分，因此,需要一個(gè)積分器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。根據(jù)積分電阻的不同分為自積分型和外積分型。自積分型羅氏線圈通常用于測(cè)量MHz以上的高頻高幅值電流脈沖；外積分型羅氏線圈通常需要外積分環(huán)節(jié)，通常適合測(cè)量中低頻脈沖電流信號(hào)。

自積分式羅氏線圈在出線端并聯(lián)一個(gè)采樣電阻，輸出的信號(hào)直接為電流信號(hào)，不需要外加積分器，在實(shí)際應(yīng)用中較外積分羅氏線圈更為方便。自積分羅氏線圈可分為帶磁芯和空心兩類，帶磁芯羅氏線圈受到磁芯性能限制，存在磁飽和以及帶寬不足的問題，往往不能測(cè)量高頻、大幅值信號(hào)。空心羅氏線圈則不存在以上問題，但為了滿足自積分條件，減小線圈的相位誤差和幅值誤差，積分電阻的阻值需要很小(數(shù)十到數(shù)百毫歐量級(jí))；為了減小波形畸變，以提高羅氏線圈的性能，需要減小積分電阻的電感。這種有限尺寸的低電感、小阻值電阻通常難以制作，且不同個(gè)體間差異較大，不易批量化生產(chǎn)。

針對(duì)自積分羅氏線圈積分電阻制作難度大，精度不易控制的問題，專利CN104502664A給出了一種低阻值無(wú)感自積分羅氏線圈積分電阻及其制造方法，采用雙面噴金的薄膜作為積分電阻，通過回流的辦法獲得低感電阻；專利CN106154013A給出了一種復(fù)合型羅氏線圈積分電阻及其制造方法，實(shí)現(xiàn)了在低頻段信號(hào)的較好測(cè)量效果。

其中，專利CN104502664A給出的積分電阻由圓筒狀金屬支撐形成骨架，外表面有薄膜材料形成的絕緣層，絕緣層外表面有噴金層，噴金層采用焊接的方式出線，分別與羅氏線圈繞組、匹配電阻及電纜頭相連接。專利CN106154013A給出的積分電阻由回流裝置、外積分電阻、自積分電阻、電纜頭和積分電容組成。外積分電阻和外積分電容串聯(lián)形成外積分器；羅氏線圈繞組出線與自積分電阻一端連，另一端與羅氏線圈外殼相連；外積分器的一端與自積分電阻的另一端相連，另一端與外殼相連；電纜頭的外殼端與羅氏線圈外殼端相連，另一端與外積分器一端相連。

但是，專利CN104502664A給出的方案存在尺寸不易控制，制作難度高、電阻阻值不易精確控制，電阻阻值范圍比較小等不足。

專利CN106154013A給出的方案存在結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)高頻段信號(hào)測(cè)量效果不理想等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種批量制作容易、一致性好的低阻值、低電感的自積分羅氏線圈盤狀積分電阻及其制造方法。

本發(fā)明實(shí)施例提供的自積分羅氏線圈盤狀積分電阻，包括：

同軸電阻盤，其包括呈盤狀設(shè)置的PCB板和設(shè)置在所述PCB板上呈放射狀環(huán)形排布的多個(gè)貼片電阻，其中，所述貼片電阻的電阻值和數(shù)量依據(jù)所述自積分羅氏線圈的積分條件進(jìn)行確定，所述同軸電阻盤設(shè)于羅氏線圈的殼體側(cè)面開設(shè)的安裝孔內(nèi)；