专利名称：穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种霍尔电流传感器磁芯结构组件，具体说是一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件。
背景技术：
对电流的非接触测量和监控方法很多，霍尔电流传感器因其优异的性价比被广泛应用而形成产业化；霍尔电流传感器通常有开环、闭环两种工作模式，开环型霍尔电流传感器是一种新型的电流传感器，具有灵敏度高、功耗低、电隔离、性价比高、使用方便等特点，被广泛用于各种变流技术、交流数控装置等以电流作测量和监控对象的自控领域中。开环型霍尔电流传感器由霍尔元件、软磁材料制成带气隙的环形磁芯及适当的放 大器电路组成。其工作过程为用霍尔元件检测初级电流在磁芯气隙中产生的磁感应强度，霍尔元件的输出电压经放大器调整放大到0-4V或0-5V输出。由于这种电流传感器其工作过程为开放式环路结构，故称其为开环型霍尔电流传感器。由电磁学中毕奥.萨伐尔定律可知，在无限长载流导体周围的磁感应强度B与电
流大小I成正比，与距离r成反比，即 ,|B=二^...... (1)
2mr因此当被测电流的载流导体在磁芯中移动位置时,在磁芯气隙中产生的磁感应强度的大小不同，便产生了位置误差，这就是单磁芯、单气隙结构的开环电流传感器的原理性误差。除此之外，这种磁路结构还存在以下问题I、单磁路、单气隙结构的霍尔开环电流传感器由于磁芯剩磁比较大，传感器零点变化大，严重影响传感器的测量精度。为了减少磁剩影响，采用低磁剩的铁镍合金材料制成磁芯，将大幅度的提闻传感器的制造成本。2、采用单磁路、2n个气隙和霍尔元件，对霍尔元件输出端采用求和方式处理信号，有效地解决磁芯剩磁和位置误差对电流测量精度大的影响，但气隙个数的增多，在相同电流匝数条件下，气隙中磁感应强度成倍减少，为了达到相同传感器输出幅度，必须成倍增加放大器的放大倍数，而放大器的放大倍数不可无限制增大；霍尔元件输出求和使其输出噪声亦求和，亦成倍增加，再加上放大器放大倍数增加，引起传感器输出噪声成倍增加，使传感器的输出不稳定。因此，磁芯中气隙个数和放大倍数的增加将引起传感器在相同穿芯孔径条件下，测量下限和最低分辨率变差，从而影响了传感器的电流测量精度和通用性。3、单磁芯、多个气隙的结构，使磁芯安装十分不易，先将磁环逐段定位在塑料外壳中，不易保证气隙宽度一致性，且多个霍尔元件在气隙中的位置亦无法安装一致，导致传感器批量生产一致性差，必须逐个调整电参数，大大影响生产效率及传感器的可靠性。
发明内容[0010]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种测量范围更大、更加精确、更节省成本的穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件。本发明的完整技术方案是，一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，包括两个尺寸相同的环形磁芯以及一个固定架，所述两个环形磁芯同轴安装在所述固定架的上下两面，所述每个环形磁芯上设置有2η个气隙，所述2η个气隙或对称分布或均分每个环形磁芯，4η个气隙错位安装或对称分布或均分整个同轴双环路；所述每个气隙中均设置有一个霍尔元件；所述组件安装在印制电路板上，所述组件下层的环形磁芯气隙中的霍尔元件直接与所述印制电路板连接，所述组件上层的环形磁芯气隙中的霍尔元件通过一个转换印制板与所述印制电路板连接；所述固定架的侧面上还设置有一个插槽且与环形磁芯气隙相通，转换印制板插在插槽内。环形磁芯由铁镍合金冷冲片铆冲叠层而成；或由优质的取向硅钢片卷绕而成。所述环形磁芯上设置磁芯定位孔或定位槽。所述环形磁芯的厚度以及两个环形磁芯的间距大于等于2倍的气隙宽度。所述固定架上设置有固定孔，所述印制板上也设置有固定孔，固定引针穿过带定 位孔的环形磁芯、固定架上的固定孔与电流传感器线路印制板相连。所述环形磁芯以及相对应的固定架为圆形或方形或异形。由上可见，本发明与现在技术相比有如下有益效果本发明提供了一种同轴双环路结构的磁芯结构组件。由2D高度的环形磁芯一分为二，变成加工两个D高度的环形磁芯，环形磁芯在固定架上下同轴安装确保气隙的位置、宽度和霍尔元件安装高度的一致性，提高了穿芯式开环型霍尔电流传感器的一致性、可靠性，同时每个环形磁芯上设置有2η个气隙,2η个气隙或对称分布或均分每个环形磁芯,4η个气隙错位安装或对称分布或均分整个同轴双环路，4η个霍尔元件的输出电压求算术平均值或每个环路中2η个霍尔元件的输出电压先求算术平均值再求和，在理论上既消除了磁芯的剩磁对电流传感器的测量精度的影响，又消除了穿芯式开环型霍尔电流传感器的原理性误差一位置误差，大大地提高了穿芯式开环型霍尔电流传感器的电流测量精度；印制电路板与固定架之间设置有相互连接的孔位，大大的提高了产品的一致性以及生产效率，同时也提高了产品的可靠性。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中图I为本发明单气隙结构示意图；图2为本发明双气隙结构示意图；图3为本发明方形磁芯结构示意图；图4为本发明圆形磁芯结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例I :本实施例一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，包括两个尺寸相同的环形磁芯以及一个固定架，固定架为方环形，两个方环形磁芯同轴安装在固定架的上下两面，方环形磁芯上设置磁芯 定位孔，每个环形磁芯上设置有2η个气隙，2η个气隙或对称分布或均分每个环形磁芯，4η个气隙错位安装或对称分布或均分整个同轴双环路；本实施例中η等于1，如图2所示，两个环形磁芯同轴设置，而气隙方向旋转90°安装，每个气隙中均设置有一个霍尔元件，环形磁芯由含镍50%的铁镍合金冷冲片铆冲叠层而成，为了减小气隙的漏磁的影响，环形磁芯的厚度以及两个环形磁芯的间距大于等于2倍的气隙宽度；4η个霍尔元件的输出电压求算术平均值或每个磁芯2η个霍尔元件的输出电压求算术平均值再求和；固定架连接在印制电路板上，印制板上也设置有固定孔，固定引针穿过带定位孔的环形磁芯、固定架上的固定孔与电流传感线路印制板相连；下层的环形磁芯直接与印制电路板连接，上层的环形磁芯通过一个转换印制板与印制电路板连接，固定架的侧面上还设置有一个插槽，转换印制板插在插槽内。实施例2 本实施例与实施例I的不同之处在于，本实施中固定架为圆环形，包括两个尺寸相同的圆环形磁芯以及一个固定架，两个环形磁芯同轴安装在固定架的上下两面，环形磁芯上设置磁芯定位孔，每个环形磁芯上设置有2η个气隙，2η个气隙或对称分布或均分每个环形磁芯，4η个气隙错位安装或对称分布或均分整个同轴双环路；本实施例中η等于1，如图2所示，两个环形磁芯同轴设置，而气隙方向旋转90°安装，每个气隙中均设置有一个霍尔元件，环形磁芯由含镍50%的铁镍合金冷冲片铆冲叠层而成，为了减小气隙的漏磁的影响，环形磁芯的厚度以及两个环形磁芯的间距大于等于2倍的气隙宽度；4η个霍尔元件的输出电压求算术平均值或每个磁芯2η个霍尔元件的输出电压求算术平均值再求和，固定架连接在印制电路板上，印制板上也设置有固定孔，固定引针穿过带固定孔的环形磁芯、固定架上的固定孔与电流传感线路印制板相连；下层的环形磁芯气隙中的霍尔元件直接与印制电路板连接，上层的环形磁芯气隙中的霍尔元件通过一个转换印制板与印制电路板连接，固定架的侧面上还设置有一个插槽，转换印制板插在插槽内。本发明还采取下述技术措施(I)本发明采用同轴双环路磁芯结构组件，当环路磁芯单气隙时，环形磁芯或由含镍80%以上的铁镍合金冷冲片铆冲叠层或由优质的取向硅钢片卷绕而成；当用2η个气隙时，环形磁芯由含镍50%的铁镍合金冷冲片铆冲叠层而成；或由优质的取向硅钢片卷绕而成，但必须加工定位槽，以便安装到位，确保气隙一致性。(2)总气隙宽度如图三，对于磁导率为μ，气隙宽度为g的磁环，L为磁环的平均磁路长度。其有效磁导率为
= , , i/ ^...... ⑵
I+—C J,一I)[0036]一般地，μ》1000，L)) g,则有
权利要求1.一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，其特征在于，包括两个尺寸相同的环形磁芯以及一个固定架，所述两个环形磁芯同轴安装在所述固定架的上下两面，所述每个环形磁芯上设置有2η个气隙，所述2η个气隙或对称分布或均分每个环形磁芯，4η个气隙错位安装或对称分布或均分整个同轴双环路；所述每个气隙中均设置有一个霍尔元件； 所述组件安装在印制电路板上，所述组件下层的环形磁芯气隙中的霍尔元件直接与所述印制电路板连接，所述组件上层的环形磁芯气隙中的霍尔元件通过一个转换印制板与所述印制电路板连接； 所述固定架的侧面上还设置有一个插槽且与环形磁芯气隙相通，转换印制板插在插槽内。
2.根据权利要求I所述的一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，其特征在于，环形磁芯由铁镍合金冷冲片铆冲叠层而成；或由优质的取向硅钢片卷绕而成。
3.根据权利要求2所述的一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，其特征在于，所述环形磁芯上设置磁芯定位孔或定位槽。
4.根据权利要求I所述的一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，其特征在于，所述环形磁芯的厚度以及两个环形磁芯的间距大于等于2倍的气隙宽度。
5.根据权利要求3所述的一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，其特征在于，所述固定架上设置有固定孔，所述印制板上也设置有固定孔，固定引针穿过带定位孔的环形磁芯、固定架上的固定孔与电流传感器线路印制板相连。
6.根据权利要求I所述的一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，其特征在于，所述环形磁芯以及相对应的固定架为圆形或方形。
专利摘要本实用新型属于霍尔电流传感器用磁芯结构组件领域，公开了一种穿芯式高精度开环型霍尔电流传感器用同轴双环路磁芯结构组件，包括两个尺寸相同的环形磁芯以及一个固定架，两个环形磁芯同轴安装在固定架的上下两面，每个环形磁芯上设置有2n个气隙，2n个气隙或对称分布或均分每个环形磁芯，4n个气隙错位安装或对称分布或均分整个同轴双环路；4n个霍尔元件的输出电压求算术平均值或每个环路2n个霍尔元件的输出电压先求算术平均值再求和；组件安装在印制电路板上，下层的霍尔元件直接与印制电路板连接，上层的通过一个转换印制板与印制电路板连接，本实用新型的有益效果是测量范围更大、更加精确、更节省成本。
文档编号H01F3/00GK202661525SQ20122002583
公开日2013年1月9日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者邹高芝 申请人:邹高芝