一種霍爾電流檢測裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種霍爾電流檢測裝置，包括載流導(dǎo)體、可旋轉(zhuǎn)安裝在所述載流導(dǎo)體上的霍爾傳感器、與所述霍爾元件連接的電路板以及連接在所述電路板上的輸出引線。該種霍爾電流檢測裝置具有較寬的電流檢測范圍，且檢測精度較高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種霍爾電流檢測裝置，用于檢測導(dǎo)體中流過的電流，屬于電工檢測

技術(shù)介紹
一般采用電流互感器來檢測導(dǎo)體中流過的電流。傳統(tǒng)的電流互感器主要包括三部分鐵芯、一次繞組和二次繞組，其中，一次繞組和二次繞組分別繞在鐵芯上，此外，還有一負(fù)載(如電阻)連接在二次繞組上，該類電流互感器的基本原理與一般的單相變壓器或電壓互感器的原理相同，都是通過檢測負(fù)載的電壓或電流來檢測一次繞組中流過的電流。后來，隨著霍爾效應(yīng)的運(yùn)用，利用霍爾元件制成的電流互感器被普遍應(yīng)用于電流檢測中，其中，霍爾元件用于替代傳統(tǒng)電流互感器中的二次繞組，該類電流互感器的工作原理是當(dāng)導(dǎo)體中流過電流時，就會在鐵芯中感應(yīng)相應(yīng)的磁場，由于霍爾元件放置在該磁場中，該磁場的磁力線穿過霍爾元件，霍爾元件將磁場的磁通轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出，并通過相應(yīng)的檢測電路使得輸出電壓信號與導(dǎo)體中流過的電流在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系，據(jù)此便可檢測出導(dǎo)體中流過的電流。上述兩種電流互感器都包括鐵芯，實(shí)際上現(xiàn)有的電流互感器在結(jié)構(gòu)上一般都設(shè)置鐵芯。例如，中國專利文獻(xiàn)CN 101013144A公開的霍爾電流檢測裝置，將鐵芯固定在電路板上，將霍爾元件放置在鐵芯的空氣隙中；又如，中國專利文獻(xiàn)CN201145706Y公開的霍爾電流傳感器，包括具有徑向空隙的環(huán)形鐵芯，霍爾元件也放置在環(huán)形鐵芯空隙中。上述文獻(xiàn)公開的電流互感器在用于電流檢測時，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流就會在鐵芯上感應(yīng)磁場，通過霍爾元件來檢測該磁場，實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)體中通過的電流的檢測。采用鐵芯結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于對于小電流檢測來說，由于磁場較弱，有時很難檢測，從而使得小電流檢測的精度降低，采用鐵芯可以使得磁場集中，從而提高小電流檢測的精度。但是，在導(dǎo)體中通過的電流較大時，鐵芯中產(chǎn)生的磁通會呈現(xiàn)出非線性，從而導(dǎo)致互感器互感系數(shù)的變化，進(jìn)而降低檢測精度；另外，受到鐵芯本身體積以及材料的頻率特征的限制，采用鐵芯結(jié)構(gòu)的電流互感器無法檢測直流電流和較高頻率電流(如船用中頻40(Γ2Κ赫茲)。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中帶有鐵芯的導(dǎo)體電流檢測裝置無法兼顧小電流檢測精度與大電流檢測精度，并且，無法實(shí)現(xiàn)較高頻率電流和直流電流的檢測，進(jìn)而檢測范圍較窄。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中帶有鐵芯的導(dǎo)體電流檢測裝置的上述缺陷，從而提供一種導(dǎo)體電流檢測裝置，該裝置不受鐵心特性(飽和、頻響)的限制，具有較寬的電流檢測范圍，且能夠兼顧小電流檢測精度與大電流的檢測精度。為此，本專利技術(shù)提供一種霍爾電流檢測裝置，包括載流導(dǎo)體、可旋轉(zhuǎn)安裝在所述載流導(dǎo)體上的霍爾元件、與所述霍爾元件連接的電路板以及在連接所述電路板上的輸出引線。還包括安裝在所述載流導(dǎo)體上的外殼，所述外殼具有容納腔以及引線孔，所述容納腔用于容納所述霍爾元件及所述電路板，所述引線孔用于將所述輸出引線從所述容納腔內(nèi)引到所述外殼的外部，所述外殼能夠與所述霍爾元件產(chǎn)生上下位置相對移動。所述外殼通過緊固件與所述載流導(dǎo)體固定。所述霍爾元件的底部設(shè)置隔熱墊，所述隔熱墊上具有安裝孔，所述緊固件穿過所述安裝孔將所述隔熱墊固定在所述載流導(dǎo)體上。還包括屏蔽罩，所述屏蔽罩套接在所述載流導(dǎo)體上并遮蓋住所述霍爾元件的上方。所述屏蔽罩為鐵磁材料制成。所述外殼為塑料外殼。所述霍爾元件與所述電路板焊接固定。本專利技術(shù)提供的霍爾電流檢測裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本專利技術(shù)提供的霍爾電流檢測裝置，包括載流導(dǎo)體、可旋轉(zhuǎn)安裝在所述載流導(dǎo)體上的霍爾元件、與所述霍爾元件連接的電路板以及連接在所述電路板上的輸出引線。所述霍爾電流檢測裝置省略了鐵芯的運(yùn)用，避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用鐵芯結(jié)構(gòu)的霍爾電流檢測裝置由于受到鐵芯特性(飽和、頻響)所限檢測范圍較窄的缺陷，從而提高了霍爾電流檢測裝置的檢測范圍；同時，由于省略了鐵芯的運(yùn)用，即使在載流導(dǎo)體中通過較大電流時，也不會因?yàn)殍F芯飽和而造成檢測精度的極度降低，從而提高了霍爾電流檢測裝置在進(jìn)行大電流檢測時的檢測精度；另外，本專利技術(shù)的霍爾電流檢測裝置，雖然在小電流檢測時，無法通過鐵芯來進(jìn)行磁場集中，但是，由于霍爾元件可旋轉(zhuǎn)安裝在所述載流導(dǎo)體上，在使用前，其可以通過改變霍爾元件感應(yīng)面與載流導(dǎo)體的相對位置關(guān)系，從而改變穿過霍爾元件的磁通量，以此來獲得較佳的磁場感應(yīng)位置(即單位面積里磁力線最多的位置)，進(jìn)而提高了小電流檢測的精度，并可以通過改變霍爾元件與載流導(dǎo)體的相對位置關(guān)系進(jìn)行校準(zhǔn)，而該種校準(zhǔn)方式相對于傳統(tǒng)的通過改變互感系數(shù)來校準(zhǔn)的方式來說，降低了操作難度。2.本專利技術(shù)提供的霍爾電流檢測裝置，還包括設(shè)置在所述載流導(dǎo)體上的外殼，所述外殼具有容納腔以及引線孔，所述容納腔用于容納所述霍爾元件及所述電路板，所述引線孔用于將所述輸出引線從所述容納腔內(nèi)引到所述外殼的外部，所述外殼能夠與所述霍爾元件產(chǎn)生上下位置相對移動。設(shè)置外殼可以強(qiáng)化對于霍爾元件的保護(hù)，另外，所述外殼設(shè)置有用于容納霍爾元件的容納腔，且所述容納腔能夠與所述霍爾元件進(jìn)行上下位置相對移動。本專利技術(shù)所述的這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得在校準(zhǔn)時只需要操作霍爾元件，即可實(shí)現(xiàn)對最佳磁場位置的確定功能，操作簡單。3.本專利技術(shù)提供的霍爾電流檢測裝置，還包括屏蔽罩，所述屏蔽罩套接在所述載流導(dǎo)體上并遮蓋住所述霍爾元件的上方。在繼電器、電動機(jī)保護(hù)器和控制與保護(hù)開關(guān)電器(CPS)中經(jīng)常需要同時檢測三相電流，當(dāng)使用三個帶霍爾傳感器(在此，霍爾傳感器由外殼、安裝在外殼上的霍爾元件、與霍爾元件連接并從外殼中伸出的輸出引線以及與霍爾元件連接的電路板組成)的載流導(dǎo)體來承載三相電流時，屏蔽罩起到了阻隔相鄰載流導(dǎo)體磁場相互干擾的作用，保證了檢測的精準(zhǔn)度。附圖說明為了使本專利技術(shù)的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本專利技術(shù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中 圖1是本專利技術(shù)的霍爾元件與載流導(dǎo)體的位置示意 圖2是本專利技術(shù)的霍爾元件、電路板、輸出引線連接后的示意 圖3是本專利技術(shù)的塑料外殼的示意 圖4是本專利技術(shù)的加入密封膠的霍爾元件、電路板以及輸出引線安裝后的示意 圖5是本專利技術(shù)的霍爾元件、電路板、輸出引線、外殼以及載流導(dǎo)體安裝后的示意 圖6是本專利技術(shù)的霍爾元件、電路板、輸出引線、外殼、載流導(dǎo)體以及屏蔽罩安裝后的示意 圖7是本專利技術(shù)提供的用于三相電流檢測裝置的霍爾電流檢測裝置的外觀示意 圖8是能夠適用于本專利技術(shù)的腰型孔的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標(biāo)記表示為1-霍爾元件；2_載流導(dǎo)體；3-電路板；4_輸出引線；5-外殼；51_容納腔；52_引線孔；53-通孔；54_凸耳；6_緊固件；7_隔熱墊；8_屏蔽罩；9_密封膠。具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供一種霍爾電流檢測裝置，包括載流導(dǎo)體2、可旋轉(zhuǎn)安裝在所述載流導(dǎo)體2上的霍爾元件1、與所述霍爾元件I通過焊接方式固定連接的電路板3以及通過焊接方式固定在所述電路板3上的輸出引線4 (見圖5)。本實(shí)施例提供的霍爾電流檢測裝置省略了鐵芯的運(yùn)用，避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用鐵芯結(jié)構(gòu)的霍爾電流檢測裝置由于受到鐵芯特性(飽和、頻響)所限檢測范圍較窄的缺陷，從而提高了霍爾電流檢測裝置的檢測范圍；同時，由于省略了鐵芯的運(yùn)用，即使在載流導(dǎo)體2中通過較大電流時，也不會因?yàn)殍F芯飽和而造成檢測精度的降低，從而提高了霍爾電流檢測裝置在進(jìn)行大電流檢測時的檢測精度；另外，本專利技術(shù)的霍爾電流檢測裝置，雖然在小電流檢測時，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種霍爾電流檢測裝置，其特征在于：包括載流導(dǎo)體（2）、可旋轉(zhuǎn)安裝在所述載流導(dǎo)體（2）上的霍爾元件（1）、與所述霍爾元件（1）連接的電路板（3）以及連接在所述電路板（3）上的輸出引線（4）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱諒，黃世澤，楊陽，李小明，仇丁輝，楊佰傳，屠瑜權(quán)，
申請(專利權(quán))人：浙江中凱科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：