本發明專利技術涉及用于感測通過導體的電流的傳感器裝置和方法。公開一種傳感器裝置和相關的方法。一個示例傳感器裝置(12)包括：包括多個筒管(124，126，128，130，132，134)的襯底(102)，多個筒管限定孔口(110)，孔口(110)在結構上設置成在其中接收導體(14)；包括纏繞在多個筒管中的各個周圍的多個線圈匝的線圈(104)；在多個筒管中的各個和多個線圈匝之間延伸的第一屏蔽件(140)；以及第二屏蔽件(142)，其定位成緊鄰多個線圈匝，與第一屏蔽件相對，使得多個線圈匝在第一屏蔽件和第二屏蔽件之間。
【技術實現步驟摘要】
用于感測通過導體的電流的傳感器裝置和方法
本專利技術的領域大體涉及傳感器裝置和方法，并且更具體而言，涉及感測通過導體的電流。
技術介紹
使用至少一些已知的公用服務儀表(utilitymeter)來測量從電力源供應給用戶的電。為了使得能夠精確地測量供應給用戶的能量的量，公用服務儀表常常包括一個或多個傳感器裝置，以感測流過電力源和用戶之間的導體的電流。當包括在公用服務儀表中時，傳感器裝置意圖在電壓和/或電流的一定運行范圍內精確地工作。在公用服務儀表中使用多種類型的已知電流傳感器裝置。例如，至少一些已知的互感器傳感器裝置包括其上纏繞有電磁線以感測流過導體的電流的磁芯。但是，一般知道包括互感器的電流傳感器裝置體積大且昂貴。已知的電流傳感器裝置的另一個示例是羅戈夫斯基(Rogowski)線圈。羅戈夫斯基線圈包括線圈，并且一般小于互感器傳感器裝置。但是，知道羅戈夫斯基線圈在一定電壓范圍內在低電流和/或高電流狀況期間提供僅有限的精度。因此，在制造期間，具有已知的羅戈夫斯基線圈的公用服務儀表常常會經歷多個校準過程，以最大程度地減小這些不精確性的影響。雖然這些重復的校準過程可降低這樣的傳感器裝置的不精確性，但是過程也會增加公用服務儀表的制造時間和成本。
技術實現思路
在一方面，提供一種用于感測通過導體的電流的傳感器裝置。該傳感器裝置包括：包括多個筒管的襯底，多個筒管限定孔口，孔口在結構上設置成在其中接收導體；包括纏繞在多個筒管中的各個周圍的多個線圈匝的線圈；在多個筒管中的各個和多個線圈匝之間延伸的第一屏蔽件；以及第二屏蔽件，其定位成緊鄰多個線圈匝，與第一屏蔽件相對，使得多個線圈匝在第一屏蔽件和第二屏蔽件之間。在另一方面，提供一種在將電能從電力源傳輸到用戶中使用的公用服務儀表。該公用服務儀表包括導體和至少部分地定位在導體周圍的傳感器裝置。傳感器裝置包括：具有設置在孔口周圍的多個筒管的襯底；包括纏繞在多個筒管中的各個周圍的多個匝的線圈；設置在多個筒管中的各個和多個匝之間的第一屏蔽件；以及第二屏蔽件，其設置成緊鄰多個匝，與第一屏蔽件相對。在又一方面，提供一種制造用于感測通過導體的電流的傳感器裝置的方法。該方法包括對襯底的多個筒管中的各個應用第一屏蔽件，在襯底的多個筒管中的各個周圍將線圈纏繞在第一屏蔽件上面，以及對襯底的多個筒管中的各個在線圈上面應用第二屏蔽件。在又一方面，一種用于檢測導體中的電流的傳感器裝置，所述傳感器裝置包括：包括多個筒管的襯底，所述多個筒管限定孔口，所述孔口在結構上設置成在其中接收導體；包括纏繞在所述多個筒管中的各個周圍的多個線圈匝的線圈；在所述多個筒管中的各個和所述多個線圈匝之間延伸的第一屏蔽件；以及第二屏蔽件，其定位成緊鄰所述多個線圈匝，與所述第一屏蔽件相對，使得所述多個線圈匝在所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件之間。單個電磁線構成所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件。所述電磁線的第一端聯接到所述電磁線的第二端上。所述電磁線的所述第一端聯接到所述線圈的一端上。所述第一屏蔽件和第二屏蔽件形成構造成阻止對所述傳感器裝置的電磁干擾(EMI)的法拉第屏蔽。所述多個筒管包括至少六個筒管，以及其中，所述多個筒管中的各個包括熱塑性材料。所述傳感器裝置進一步包括基本包圍所述襯底、所述線圈、所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件的殼體，以及其中，所述殼體包括介電材料。所述介電材料設置在所述孔口內以及在所述第二屏蔽件附近。所述介電材料具有大于或等于大約3.5的介電常數。在又一方面，一種在將電能從電力源傳輸到用戶中使用的公用服務儀表；所述公用服務儀表包括：導體；以及至少部分地定位在所述導體周圍的傳感器裝置，所述傳感器裝置包括：具有設置在孔口周圍的多個筒管的襯底；包括纏繞在所述多個筒管中的各個周圍的多個匝的線圈；設置在所述多個筒管中的各個和所述多個匝之間的第一屏蔽件；以及設置成緊鄰所述多個匝，與所述第一屏蔽件相對的第二屏蔽件。所述第一屏蔽件和第二屏蔽件包括構造成阻止對所述傳感器裝置的電磁干擾(EMI)的法拉第屏蔽。單個電磁線構成所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件。所述單個電磁線的各個端聯接到所述線圈的一端上。所述傳感器裝置包括聯接到所述線圈的一端上的第一導線、聯接到所述線圈的第二端上的第二導線，以及聯接到所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件中的至少一個上的第三導線。所述傳感器裝置包括至少部分地定位在所述線圈和所述導體之間的介電材料，以及其中，所述介電材料具有大于大約3.5的介電常數。所述傳感器裝置包括基本由所述介電材料形成的殼體。在又一方面，一種制造用于感測通過導體的電流的傳感器裝置的方法，所述方法包括：對襯底的多個筒管中的各個應用第一屏蔽件；在所述襯底的所述多個筒管中的各個周圍將線圈纏繞在所述第一屏蔽件上面；以及對所述襯底的所述多個筒管中的各個在所述線圈上面應用第二屏蔽件。應用所述第一屏蔽件包括纏繞電磁線而形成所述第一屏蔽件，以及其中，應用所述第二屏蔽件包括纏繞所述電磁線而形成所述第二屏蔽件。所述方法進一步包括將所述電磁線的第一端和第二端聯接到第一導線上，將所述線圈的第一端聯接到所述傳感器裝置的第二導線上，以及將所述線圈的第二端聯接到所述傳感器裝置的第三導線上，所述第一導線、所述第二導線和所述第三導線形成成組的絞合導線。所述方法進一步包括將所述線圈、所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件基本包圍在殼體內，以及其中，所述殼體的至少一部分包括至少一種介電材料。附圖說明圖1是包括示例性傳感器裝置的示例性公用服務儀表的框圖。圖2是圖1中顯示的傳感器裝置的部分地拆開的視圖。圖3是圖1中顯示的傳感器裝置的透視圖。圖4是圖1中顯示的傳感器裝置的平面圖。圖5是用于圖1中顯示的傳感器裝置的示例性襯底和線圈的透視圖。圖6是可用于圖1中顯示的傳感器裝置的示例性筒管的橫截面圖。圖7是可用于圖1中顯示的傳感器裝置的示例性線圈和屏蔽件的電路圖。圖8是包括四根導線的示例性傳感器裝置的透視圖。圖9是可用于圖8中顯示的傳感器裝置的示例性線圈和屏蔽件的電路圖。部件列表10 公用服務儀表12 傳感器裝置14 導體15 導體16 導體17 控制板102 襯底104 線圈106 氣隙108 介電材料110 孔口112 殼體116 安裝件118 第一部分120 第二部分124 筒管126 筒管128 筒管130 筒管132 筒管134 筒管135 凸緣136 導線137 鉸接接頭138 導線140 第一屏蔽件142 第二屏蔽件144 導線200 傳感器裝置204 線圈236 導線238 導線240 第一屏蔽件242 第二屏蔽件244 導線245 導線。具體實施方式圖1示出了示例性公用服務儀表10的框圖。在該示例性實施例中，公用服務儀表10包括傳感器裝置12、導體14，以及聯接到傳感器裝置12上的儀表控制板17。導體14可包括匯流條、多股線材、單股線材、電纜，或者適于將電從電力源傳輸到電力用戶的其它導體。電力源可包括(無限制)電網和/或電力發生系統，諸如燃氣輪機發動機、水電渦輪機、風力渦輪機、太陽能板和/或另一個適當的發生和/或傳輸系統。電力源也可包括與儀表控制板17通信的智能電網。用戶可包括(無限制)居民用戶、商業用戶和/或處于任何水平的任何其它電用戶。傳感器裝置12聯接到導體14上，以感測流過本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于檢測導體(14)中的電流的傳感器裝置(12)，所述傳感器裝置包括：包括多個筒管(124，126，128，130，132，134)的襯底(102)，所述多個筒管限定孔口(110)，所述孔口(110)在結構上設置成在其中接收導體；包括纏繞在所述多個筒管中的各個周圍的多個線圈匝的線圈(104)；在所述多個筒管中的各個和所述多個線圈匝之間延伸的第一屏蔽件(140)；以及第二屏蔽件(142)，其定位成緊鄰所述多個線圈匝，與所述第一屏蔽件相對，使得所述多個線圈匝在所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件之間。
【技術特征摘要】
2011.09.09 US 13/228,9681.一種用于檢測導體(14)中的電流的傳感器裝置(12)，所述傳感器裝置包括：包括多個筒管(124，126，128，130，132，134)的襯底(102)，所述多個筒管限定孔口(110)，所述孔口(110)在結構上設置成在其中接收導體；包括纏繞在所述多個筒管中的各個周圍的多個線圈匝的線圈(104)；在所述多個筒管中的各個和所述多個線圈匝之間延伸的第一屏蔽件(140)；第二屏蔽件(142)，其定位成緊鄰所述多個線圈匝，與所述第一屏蔽件相對，使得所述多個線圈匝在所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件之間；聯接到所述線圈的第一端上的第一導線；聯接到所述線圈的第二端上的第二導線；以及聯接到所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件中的至少一個上的第三導線。2.根據權利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，單個電磁線構成所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件(140，142)。3.根據權利要求2所述的傳感器裝置，其特征在于，所述電磁線的第一端聯接到所述電磁線...
【專利技術屬性】
技術研發人員：SS查馬蒂，SL比伊茨，LV阮，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：
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