CN104730314B

CN104730314B - 罗果夫斯基线圈电流传感器及其制造方法

Info

Publication number: CN104730314B
Application number: CN201410811604.4A
Authority: CN
Inventors: J.斯特帕尼克; S.蒂安; D.辛托姆兹
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2019-01-08
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: CN104730314A; ES2942258T3; FR3015687B1; FR3015687A1; EP2887076A1; EP2887076B1

Abstract

本发明涉及罗果夫斯基线圈电流传感器及其制造方法。这种有罗果夫斯基线圈的电流传感器(16)旨在测量在电导体中流动的电流。该电流传感器包含包括两个端部(42、44)的主线圈(22)、能够将一个端部(42)连接到另一端部(44)的闭合机构(20)。该闭合机构相对于端部中的一个(44)在闭合位置与打开位置之间是可移动的。在闭合机构的闭合位置中，两个端部(42、44)都沿闭合机构(20)的纵向轴线(X)定位并沿着纵向轴线(X)彼此隔开。所述传感器还包括在闭合机构(20)的闭合位置中定位在主线圈(22)的端部(42、44)之间的次级线圈(32)。次级线圈(32)包括沿纵向轴线(X)相对于彼此移位的多匝。

Description

罗果夫斯基线圈电流传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种有罗果夫斯基(Rogowski)线圈的电流传感器和用于制造这样的传感器的方法。

背景技术

有罗果夫斯基线圈的电流传感器能够绕电导体定位，并且能够测量在这样的电导体中流通的电流。已知的有罗果夫斯基线圈的电流传感器包括绕电导体定位的主线圈。根据安培定理和法拉第定律，如果主线圈形成围绕该导体的闭环，它给回与在电导体中流通的电流的导数成比例的信号。

有罗果夫斯基线圈的电流传感器的好处中的一个是，它包括能够连接主线圈的两个端部的闭合机构。更具体地，闭合机构分别地相对于端部中的一个在闭合位置与打开位置之间是可移动的，其中，主线圈和闭合机构分别地形成围绕电导体的闭环和开环。因此，有罗果夫斯基线圈的电流传感器能够被容易地绕电导体定位或者反之从电导体分离。

然而，主线圈的闭合区域，即其中两个端部都连接的区域，就其在主线圈中产生不连续性而言是关键的。事实上，在闭合机构的闭合位置，在主线圈的两个端部之间存在间隙。此间隙或不连续的存在意味着由电流传感器进行的测量中的误差。根据电流传感器关于其围绕定位的电导体的相对位置以及相对于定位在电流传感器附近例如距其不超过5cm的其它电导体的相对位置，相对于理想传感器提供的测量结果而言的测量误差或多或少是实质性的。

在有罗果夫斯基线圈的电流传感器的领域中，具有罗果夫斯基线圈的电流传感器由此从文献EP-A1-2009453已知，该文献所提出的闭合机构是具有大导磁率的磁性体。磁性体例如是铁素体，并且允许磁短路的产生，其导致对跨过电导体的电流的测量误差的减少，所述误差是与闭合区域相关的，即与在主线圈的两个端部之间的间隙相关。然而，这样的有罗果夫斯基线圈的电流传感器工业是制造起来是昂贵且复杂的。

电流传感器从文献WO-A1-2005/119274也是已知的，其包括旨在绕电导体被定位的包括两个端部的主线圈，以及位于主线圈的两个端部之间的次级线圈。次级线圈在单个平面上绕固定点卷绕，在卷绕过程中，绕组相对于固定点的距离增大。平面的次级线圈给出补偿电流测量中的由于主线圈的两个端部之间的间隙所致的误差的可能性。然而，通过这样的补偿给出的结果对于获得精确的电流测量仍然是不够的，并且这样的解决方案对于应用是复杂的。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种有罗果夫斯基线圈的电流传感器，其工业地制造是容易且廉价的，借助于本发明，电流测量是优化的，并且由于主线圈两个端部之间的间隙所致的测量误差减小。

为了这个目的，本发明的对象是一种有罗果夫斯基线圈的电流传感器，其用于测量在电导体中流通的电流，所述电流传感器包含主线圈、闭合机构和次级线圈，其中主线圈包括两个端部，闭合机构能够将一个端部连接到另一端部，并且相对于端部中的一个在闭合位置与打开位置之间是可移动的，其中，主线圈和闭合机构分别地形成围绕电导体的闭环和开环，在闭合机构的闭合位置中，两个端部沿闭合机构的纵向轴线定位并沿着纵向轴线彼此隔开，并且在闭合机构的闭合位置中，次级线圈定位在主线圈的端部之间。根据本发明，次级线圈包括相对于彼此沿纵向轴线移位/偏移(shift)的多匝 (圈)。

借助于本发明，沿纵向轴线定位在主线圈的两个端部之间的次级线圈能够被布局在主线圈的两个端部之间的线圈的自由空间中。次级线圈随后能够在闭合机构的闭合位置中与主线圈一起形成整体上闭合的线圈回路，并且绕电导体定位。因此，主线圈和次级线圈的使用允许电流测量的最优化，同时限制自由线圈空间对电流测量的影响。此外，所提出的电流传感器是价格低廉的并且易于工业制造。

根据本发明的有利方面，电流传感器还包括一个或多个以下特征，即可以包括以下特征的单独一个，或者技术上可行的任何多个特征的组合：

闭合机构，其包括次级线圈沿纵向轴线围绕其定位的中心体；

主线圈与次级线圈串联地电连接；

次级线圈的匝直径大于或等于主线圈的匝直径；

在闭合机构的闭合位置，在每一端部与次级线圈之间沿纵向轴线测得的距离小于1.5mm，优选地小于1mm；

次级线圈沿纵向轴线包括中央部以及第一和第二远端部，而远端部中的至少一个包括大于中央部的单位长度匝数的单位长度匝数；

次级线圈的单位长度匝数是介于每毫米每匝层0.1至25匝之间，优选地是介于每毫米每匝层0.5至3匝之间；

次级线圈沿着纵向轴线测得的长度是介于1cm至100cm之间，优选地是介于20cm至50cm之间；

闭合机构包括壳体，所述壳体径向于纵向轴线测得的最小宽度大于中心体径向于纵向轴线测得的最大直径的120％；

闭合机构包括壳体，所述壳体包括可移动构件，当闭合机构处于闭合位置时，所述可移动构件能够在用于锁定闭合机构20的闭合位置的位置与用于解锁所述位置的位置之间移动。

本发明的目的还在于一种用于制造有罗果夫斯基线圈的电流传感器的方法，其中所述传感器旨在测量在电导体中流通的电流，所述制造方法包括以下步骤：

卷绕包括两个端部的主线圈，

制造能够将一个端部连接到另一端部的闭合机构，所述闭合机构相对于端部中的一个在闭合位置与打开位置之间是可移动的，其中，主线圈和闭合机构分别地形成围绕电导体的闭环、和开环，在闭合机构的闭合位置中，两个端部都沿闭合机构的纵向轴线定位并沿着纵向轴线彼此隔开，和

卷绕次级线圈，在闭合机构的闭合位置中，所述次级线圈定位在主线圈的端部之间。

根据本发明，在用于卷绕次级线圈的步骤中，次级线圈包括相对于彼此沿纵向轴线移位的多匝。

根据本发明的其它有利方面，所述制造方法还包括一个或多个以下特征，即可以包括以下特征的单独一个，或者技术上可行的任何多个特征的组合：

在用于制造闭合机构的步骤中，闭合机构制造有用于连接绕组的两个连接端子和次级线圈旨在围绕其定位的中心体；

在用于卷绕主线圈和次级线圈的步骤中，金属丝(wire)被在第一方向上从连接端子中的一个连续地卷绕，以便相继地形成次级线圈和主线圈，而主线圈最后形成的端部连接到另一连接端子；

在形成主线圈的最后端部时，所述金属丝被在与第一方向相反的第二方向上连续地卷绕，以便增加主线圈和次级线圈的匝数，然后被连接到另一连接端子；

在用于卷绕主线圈的步骤中，第一金属丝卷绕并形成其每个端部连接到绕组的第一和第二连接端子的主线圈，而在用于制造闭合机构的步骤中，闭合机构制造有用于连接绕组的第三和第四连接端子、和次级线圈旨在围绕其被定位的中心体；同时，在用于卷绕次级线圈的步骤中，第二金属丝围绕中心体卷绕，并且次级线圈连接在第三与第四连接端子之间，并且同时所述方法包括以下步骤：将第二连接端子与第四连接端子连接。

附图说明

根据下面仅作为非限制性的例子给出的参照附图进行的描述，本发明将被更好地理解，并且它的其它优点将变得更加明显，其中：

图1是包括三个电导体和三个电流传感器的电气设备的示意图，每个传感器符合本发明的第一实施例并且围绕相应的电导体定位；

图2是图1的电流传感器中的一个沿在图1中可见的平面II的局部透视剖视图，其中电流传感器包括处于打开位置的闭合机构；

图3是图2的电流传感器的局部透视图；

图4是类似于图2的视图，其中，闭合机构处于闭合位置，并且可移动构件被示出在用于锁定处于闭合位置的闭合机构的位置；

图5是类似于图4的视图，其中，可移动构件是在用于解锁处于闭合位置的闭合机构的位置中；

图6是用于制造根据本发明第一实施例的电流传感器的方法的流程图；

图7是根据本发明的第二实施例的类似于图4的视图；

图8是根据第二实施例的类似于图3的视图；

图9是在根据第二实施例的电流传感器的主线圈与次级线圈之间的机械连接的透视图；

图10是根据第二实施例，主线圈的两个端部相对于次级线圈的位置的高度示意性的示图；

图11是根据本发明第二实施例的制造方法的流程图；

图12是类似于图10的关于根据本发明第三实施例的电流传感器的示意图；

图13是类似于图10的关于根据本发明第四实施例的电流传感器的示意图。

具体实施方式

在接下来的描述中，表达“基本上等于”限定大于或者小于5％的相等关系。

在图1中，电气设备10包括电力供给12，形成三相电网的三个电导体 14以及三个有罗果夫斯基线圈的电流传感器16，每个传感器16围绕相应的电导体14定位。

电力供给12包括控制单元17，并且例如能够传送具有例如小于1000 伏特的值的低电压。

每个电流传感器16形成围绕相应的电导体14的回路，每个电流传感器 16包括柔性主体18和闭合机构20。如图2所示，每个主体18包括主线圈 22、绕组支撑件24、护套26以及用于附接到闭合机构20的第一附接端部 28和第二附接端部30。

电流传感器16包括次级线圈32，其包括相对于彼此沿纵向轴线X移位的多匝。

每个闭合机构20包括壳体34，中心体36和印刷电路38被定位在所述壳体内部。闭合机构20能够连接第一附接端部28和第二附接端部30。

主线圈22包括分别地接近第一附接端部28和第二附接端部30定位的第三端部42和第四端部44。主线圈22围绕绕组支撑件24卷绕。

闭合机构20相对于第四端部44分别地在闭合位置与打开位置之间是可移动的，其中，主线圈22和闭合机构20分别形成绕电导体14的闭环、和开环。由此，在闭合机构20的闭合位置中，第一附接端部28和第二附接端部30，以及第三端部42和第四端部44沿着闭合机构20的纵向轴线X定位，并且沿此轴线彼此隔开。

护套26优选地是可热伸缩的护套，其围绕主线圈22从第三端部42总体地延伸直到第四端部44。

第一附接端部28包括能够定位在壳体34内的支撑环46，以便相对于壳体34并且更一般地相对于闭合机构20保持第一附接端部28就位。在图2 中，看起来第一附接端部28被附接到中心体36。

第一附接端部28和第二附接端部30，以及第三端部42和第四端部44 在图2中沿着闭合机构20和中心体36的纵向轴线X定位。

第二附接端部30包括围绕第四端部44的附接端件50。附接端件50能够被插入到中心体36。第二附接端部30相对于中心体36以及相对于闭合机构20是可移动的。

次级线圈32围绕中心体36定位。次级线圈32与主线圈22串联地电连接。次级线圈32具有每层每毫米0.1-25匝的单位长度匝数，优选地每层每毫米0.5-3匝。事实上，如图2所示，次级线圈32能够包括一个匝层，或者替代地，其能够包括围绕中心体36彼此叠置的几个匝层。

更具体地，主线圈22和次级线圈32是处于第一和第二管的形式，并且主线圈22与次级线圈32之间的下述比率α获得：

α＝S1×N1×L2/(L1×S2×N2)＝1，(公式1)，

其中，S1表示第一管沿着垂直于第一管的平面的截面积，

N1表示主线圈22的匝数，

L1表示主线圈22的长度，

S2表示第二管沿着垂直于纵向轴线X的平面的截面积，

N2表示次级线圈32的匝数，和

L2表示次级线圈32的沿纵向轴线X测得的长度。

比率α介于0.9至1.1之间。

次级线圈32沿着纵向轴线X测得的长度介于2毫米(mm)至60mm 之间，优选地介于5mm至15mm之间。

次级线圈32的匝直径大于或等于主线圈22的匝直径。在图2和图3中，次级线圈32的匝直径介于主线圈22的匝直径的200％至300％之间。

替代地，在主线圈22的端部42、44处的每单位长度的匝数大于在主线圈22的剩余部分上的每单位长度的匝数。

壳体34具有大于中心体36的最大直径的120％的最小宽度L_min，其中所述最小宽度是垂直于纵向轴线X测得的，所述最大直径是径向于纵向轴线X测得的。

另外，如在图4和图5中所示，壳体34包括可移动构件52，其中，当闭合机构20处于闭合位置时，可移动构件52能够在用于锁定处于闭合位置的闭合机构20的在图4中可见的位置，与用于解锁闭合机构20的闭合位置的在图5中可见的位置之间移动。壳体34还包括从后者突出并设置有第一通孔53A的凸部53。

中心体36包括第一边缘54和第二边缘56，次级线圈32在其间延伸。第一边缘54和第二边缘56径向于纵向轴线X测得的直径大于次级线圈32 的同样径向于纵向轴线X测得的最大直径。

中心体36包括用于接收端件50和第二附接端部30的孔58，在该孔中，端件50在闭合机构20的闭合位置中能够是固定不动的。中心体36还包括用于连接到电路38的两个连接端子60、62。

印刷电路38连接到连接端子60、62。

另外，壳体34集成未示出的处理模块，该处理模块连接到连接端子60、 62，并且取决于流过主线圈22和次级线圈32的电流，能够确定流过传感器 16围绕其定位的电导体14的电流强度。

在闭合机构20的闭合位置中，在主线圈的第三端部42与次级线圈32 的一个端部之间沿着纵向轴线X测得的距离小于1.5mm，优选地小于1mm，更加优选地基本上等于0.6mm。类似地，在闭合机构20的闭合位置中，在主线圈的第四端部44与次级线圈32的另一端部之间沿着纵向轴线X测得的距离小于1.5mm，优选地小于1mm，更加优选地基本上等于0.6mm。

作为示例，在第三端部42与次级线圈32之间沿着纵向轴线X测得的距离等于0.6mm，而在主线圈的第四端部44与次级线圈32之间沿着纵向轴线X测得的距离是零。

支撑环46能够被定位在壳体34内，更具体地，被定位在壳体34的壁与中心体36之间，沿着纵向轴线X。环46能够保持第一附接端部28在壳体24内，即保持第三端部42相对于次级线圈32的位置。

当力施加在主体18上以沿纵向轴线X移动第一附接端部28和第三端部 42时，环46允许限制对第一附接端部28和第三端部42相对于中心体36 的位置的更改。

配合孔58的形状，附接端件50具有总体上截头圆锥形的形状。通过源于附接端件50的弹性作用，端件50相对于闭合机构20是固定不动的。此外，端件50包括在闭合机构的闭合构型中能够被卡在孔58中的台肩59，所述台肩59绕纵向轴线X是轴对称的，并且在包括纵向轴线X的竖直平面上具有三角形的截面。

可移动构件52包括第二通孔64，当它在用于锁定处于闭合位置的闭合机构的位置上时，第二通孔64对准第一通孔53A。可移动构件52能够在闭合机构20的闭合位置和在其锁定位置，如在图4中可见的，来阻挡孔58的一部分，以便保持闭合机构20处于闭合位置，即第二附接端部30、第四端部44和端件50在孔58内。以相同的方式，当它处于非锁定位置，如在图5 中可见，并且闭合机构处于闭合位置时，可移动构件52释放孔58，并且闭合机构20能够随着力的施加在打开位置中移动，以便从孔58移除第二附接端部30，并且因此移除附接端件50。

有利地，在闭合机构20的闭合位置中以及在用于锁定可移动构件52的位置中，诸如金属丝(wire)的未示出的铅封(lead sealing)机构能够通过通孔53A和64插入，以便将可移动构件52阻挡在其用于锁定处于闭合位置的闭合机构20的位置上，其中所述铅封机构的两个端部通过铅丝(lead wire) 连接。

图6示出用于制造电流传感器16的方法。

在第一步骤100中，中心体36被制造。接着，在附接步骤102中，绕组支撑件24被附接到闭合机构20。更具体地，绕组支撑件24的一个对应于第一附接端部28的端部被附接到闭合机构20。

接着，在用于卷绕主线圈22和次级线圈32的步骤104中，第一金属丝被在第一方向上从一个连接端子60连续地卷绕，以便相继形成主线圈22和次级线圈32。在绕制步骤104中，主线圈22的最后形成的端部，即主线圈 22的第四端部44，被连接到另一连接端子62。更具体地，一旦第四端部44 形成，第一金属丝被在与第一方向相反的第二方向上连续地卷绕，以便增加主线圈22和次级线圈32的匝数，然后第一金属丝被连接到另一连接端子62。

替代地，导电元件贯穿主体18定位，并且更具体地，贯穿绕组支撑件 24定位，并且在卷绕步骤104中，第一金属丝被在第一方向上从一个连接端子60连续地卷绕，以便相继地形成主线圈22和次级线圈32。接着，主线圈 22的第四端部44被连接到导电元件，导电元件然后将第四端部44连接到所述另一连接端子62。导电元件例如是铜丝。

在步骤106中，支撑环46被形成，护套26绕主线圈22定位而端件50 被附接在第二附接端部30上。接着，在接下来的步骤108中，印刷电路38 被连接到连接端子60、62。

接着，在附接步骤110中，壳体34绕中心体36和次级线圈32以及印刷电路38定位，以便形成闭合机构20。

由于主线圈22和次级线圈32由相同的金属丝形成，上面提出的制造方法可以简化电流传感器16的卷绕。

此外，一方面第三端部42和第四端部44与另一方面次级线圈32之间的距离小于1.5mm，优选地小于1mm。由此，主线圈22与次级线圈32之间的距离被最小化。

有利地，主线圈22的直径与次级线圈32的直径之间的比率小于300％。由此，一方面第三端部42和第四端部44与另一方面次级线圈之间，在相对于纵向轴线X的垂直和平行方向上延伸的缝隙被减小，这允许改善对流经相应的电导体14的电流的测量。

次级线圈32被定位在主线圈22的在第三端部42与第四端部44之间的沿着纵向轴线X延伸的自由卷绕空间中，并且允许与主线圈22形成卷绕连续性，以便改善对流经电导体14的电流的测量。

闭合机构20相对于第四端部44是可移动的，这允许电流传感器16绕一个电导体14的定位，并且允许其绕另一电导体14位移。

第一边缘54和第二边缘56给出了围绕中心体36更好地保持次级绕组 32的可能性。

端件50的截头圆锥形状给出了确保端件50在孔58中更好的机械定位的可能性。台肩59给出了提供在闭合机构20的闭合位置端件50在孔58中的更好的支撑的可能性。

在如图7到10所示的第二实施例中，类似于第一实施例的元件用相同的附图标记加上200来表示。由此，电流传感器216包括主体218和闭合机构220。

每个主体218包括主线圈222、绕组支撑件224、护套226和用于闭合机构220的第一附接端部228和第二附接端部230。

此外，每个闭合机构220包括壳体234，中心体236和印刷电路238定位在所述壳体内部。次级线圈232绕中心体236定位。

闭合机构220和中心体236沿纵向轴线X延伸。

随后，将仅示出第一与第二实施例之间的差别。

绕组支撑件224以及更具体的主体218，在第一附接端部228处包括元件268，该元件268包括主线圈222的第一连接端子270和第二连接端子272。更具体地，主线圈222包括第三端部242和第四端部244，并且从第一连接端子270卷绕直到第二附接端部230，以及从第二附接端部230卷绕直到第二连接端子272。由此，第四端部244被连接到第二连接端子272。

中心体236包括用于连接绕组的第三连接端子274和第四连接端子276。另外，次级线圈232在第三连接端子274与第四连接端子276之间被连接，并且在接收第三连接端子274和第四连接端子276的第一边缘254与第二边缘256之间延伸。

由此，电流传感器216包括四个连接端子270、272、274、276。四个连接端子270、272、274、276沿着垂直于纵向轴线X的平面是基本上彼此对准的。

印刷电路238能够将第二连接端子272连接到第四连接端子274，以便串联地连接主线圈222与次级线圈232。

未示出的处理单元被连接在第一连接端子270和第三连接端子274之间，并且当闭合机构220处于闭合位置时，能够测量跨过相应电导体的电流。

如在图8和9中示出的，连接端子270、272、274、276基本上是对齐的，并且如在图10中可见的，在第三端部242与次级线圈232的一个端部之间沿着纵向轴线X测得的距离基本上是零。此外，在图10中，在第四端部244与次级线圈232的另一端部之间沿着纵向轴线X测得的距离同样基本上是零。

一种用于制造电流传感器216的方法示出于图11中。

第一步骤300包括组装连接元件268与绕组支撑件224。接着，在步骤 302中，主线圈222被卷绕，并且其端部242、244分别地连接到第一连接端子270和第二连接端子272。更具体地，第一金属丝被在X轴线的第一方向上围绕绕组支撑件224从第一连接端子270卷绕，直到它形成主线圈并且特别是形成第三端部242和第四端部244。接着，一旦第四端部形成，第一金属丝在与第一方向相反的轴线X的第二方向上卷绕，以便增加主线圈222 的匝数，然后被连接到第二连接端子272。

替代地，绕组支撑件224被连接第四端部244与第二连接端子272的导电元件跨过。

接着，在步骤304中，护套226绕主线圈222定位，而附接端件250被附接在端部230上。接着，在步骤306中，中心体236被制造。

在随后的步骤308中，第二金属丝绕中心体236卷绕，以便形成次级线圈232。第二金属丝在第一方向上从第三连接端子274卷绕直到第二边缘 256，并在与第一方向相反的第二方向上从第二边缘256卷绕直到第四连接端子276。次级线圈232由此在第三连接端子274与第四连接端子276之间被连接。

在组装步骤310中，主体218以及更具体的第一附接端部228，与中心体236一起组装，使得第一连接端子270、第二连接端子272、第三连接端子274和第四连接端子276优选地基本上定位在垂直于纵向轴线X的同一平面上。

接着，在步骤312中，印刷电路238被定位以使连接端子270、272、274、 276跨过它，以便将第二连接端子272与第四连接端子274连接在一起。最后，在步骤314中，壳体234绕中心体236和印刷电路238附接。

在对主线圈222和次级线圈232的卷绕步骤302、308中，并且更具体地，在第一方向上和然后在第二方向上的卷绕过程中，关于第一方向的卷绕匝的直径与关于第二方向的卷绕匝的直径是相同的。替代地，关于第一方向的卷绕匝的直径与关于第二方向的卷绕匝的直径是不同的。

示出的关于第一实施例优点适用于第二实施例。电流传感器216可以改善对在相应电导体中流动的电流的测量，因为通过四个连接端子270、272、 274、276的使用，第三端部242与次级线圈232之间的距离是零，如在第一实施例的描述中的这允许降低缝隙的尺寸。

在图12中，本发明的第三实施例被示出，并且类似于第一实施例的元件用相同的附图标记加上400来表示。

在下文中，将仅示出在第三实施例与第一实施例之间的差别。由此，电流传感器416包括闭合机构420和主体418。主体418包括主绕组。闭合机构420包括中心体436，次级线圈432围绕其定位。图12对应于闭合机构 420的闭合位置。在第三端部442与次级线圈432的一个端部之间沿着纵向轴线X测得的距离大于1mm。类似地，在第四端部444与次级线圈432的另一端部之间沿着纵向轴线X测得的距离大于1mm。

次级线圈432在其整个长度上不具有相同的单位长度匝数。次级线圈 432沿着纵向轴线X包括中央部432A以及第一远端部432B和第二远端部 432C。远端部432B和432C然后包括大于中央部432A的单位长度匝数的单位长度匝数。远端部432B和432C的沿着纵向轴线X测得的长度例如是中央部432A的长度的5％至100％之间。

对第一实施例示出的优点适用于第三实施例。

电流传感器416以及更具体的次级线圈432因此包括在远端部432B和 432C处的补偿匝，其允许电流测量中的误差的进一步减少，所述误差是关于一方面第三端部442和第四端部444与另一方面次级线圈432之间垂直于并平行于纵向轴线X延伸的缝隙。

图13对应于本发明的第四实施例，其中，类似于第三实施例的元件用相同的附图标记加上500来表示。

根据第四实施例，次级线圈532是由金属丝形成的，其直径是使得在相继的匝之间沿着纵向轴线X测得的间距基本上是零。直径例如等于1.2mm。

由此，这种构型允许限制次级线圈532的匝沿着纵向轴线X的位移。此外，在此第四实施例中，次级线圈532包括中央部532A以及两个远端部532B 和532C，远端部532B、532C的单位长度匝数大于中央部532A的单位长度匝数。另外，远端部532B、532C的匝直径取决于匝是不同的。事实上，远端部532B、532C的某些匝被叠置到远端部的其他匝上。

对第三实施例示出的优点适用于第四实施例。电流传感器516允许限制次级线圈532的匝沿着纵向轴线X的位移，并且因此，次级绕组532被更好地围绕中心体536保持。

Claims

1.一种用于测量在电导体(14)中流动的电流的有罗果夫斯基线圈的电流传感器(16；216；416；516)，所述电流传感器包括：

主线圈(22；222；422；522)，其包括两个端部(42、44；242、244；442、444；542、544)，

闭合机构(20；220；420；520)，其能够将主线圈的一个端部(42；242；442；542)连接到另一端部(44；244；444；544)，所述闭合机构相对于其端部中的一个(44；244；444；544)在闭合位置与打开位置之间是可移动的，其中，所述主线圈(22；222；422；522)和所述闭合机构(20；220；420；520)分别地形成围绕电导体(14)的闭环、和开环，在所述闭合机构的闭合位置中，两个端部(42、44；242、244；442、444；542、544)都沿所述闭合机构(20；220；420；520)的纵向轴线(X)定位并沿着所述纵向轴线(X)彼此隔开，和

次级线圈(32；232；432；532)，在所述闭合机构(20；220；420；520)的闭合位置中，所述次级线圈定位在所述主线圈(22；222；422；522)的所述端部(42、44；242、244；442、444；542、544)之间，

其特征在于，所述次级线圈(32；232；432；532)包括相对于彼此沿所述纵向轴线(X)移位的多匝。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述闭合机构包括沿所述纵向轴线(X)的中心体(36；236；436；536)，所述次级线圈(32；232；432；532)绕该中心体定位。

3.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述主线圈(22；222；422；522)串联地电连接到所述次级线圈(32；232；432；532)。

4.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述次级线圈(32；232；432；532)的匝直径大于或等于所述主线圈(22；222；422；522)的匝直径。

5.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，在所述闭合机构(20；220)的闭合位置中，在每一端部与所述次级线圈(32；232；432；532)之间沿纵向轴线(X)测得的距离小于1.5mm。

6.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述次级线圈(432；532)沿纵向轴线(X)包括中央部(432A；532A)以及第一远端部(432B；532B)和第二远端部(432C；532C)，并且，所述远端部(432B、432C；532B、532C)中的至少一个包括大于所述中央部(432A；532A)的单位长度匝数的单位长度匝数。

7.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述次级线圈(32；232；432；532)的单位长度匝数是介于每匝层每毫米0.1至25匝之间。

8.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述次级线圈(32；232；432；532)沿着所述纵向轴线(X)测得的长度是介于2mm至60mm之间。

9.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述闭合机构(20；220；420；520)包括壳体(34；234)，所述壳体的径向于所述纵向轴线(X)测得的最小宽度(L_min)大于所述中心体(36；236；436；536)的径向于所述纵向轴线(X)测得的最大直径的120％。

10.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述闭合机构(20；220；420；520)包括壳体(34；234)，所述壳体包括可移动构件(52)，当所述闭合机构(20；220；420；520)处于闭合位置时，所述可移动构件能够在用于锁定所述闭合机构(20；220；420；520)的闭合位置的位置与用于解锁所述位置的位置之间移动。

11.一种用于制造用于测量在电导体中流通的电流的有罗果夫斯基线圈的电流传感器(16；216；416；516)的方法，所述制造方法包括以下步骤：

卷绕(104；302)包括两个端部(42、44；242、244；442、444；542、544)的主线圈(22；222；422；522)，

制造(100、108、110)能够将一个端部(42；242；442；542)连接到另一端部(44；244；444；544)的闭合机构(20；220；420；520)，所述闭合机构相对于所述端部中的一个(44；244；444；544)在闭合位置与打开位置之间是可移动的，其中，所述主线圈(22；222；422；522)和所述闭合机构(20；220；420；520)分别地形成围绕电导体(14)的闭环、和开环，在所述闭合机构的闭合位置中，两个端部(42、44；242、244；442、444；542、544)都沿所述闭合机构(20；220；420；520)的纵向轴线(X)定位并沿着所述纵向轴线(X)彼此隔开，和

卷绕(104；308)次级线圈(32；232；432；532)，在所述闭合机构(20；220；420；520)的闭合位置中，所述次级线圈定位在所述主线圈(22；222；422；522)的端部之间，

其特征在于，在用于卷绕次级线圈的步骤(104；308)中，所述次级线圈(32；232；432；532)包括沿所述纵向轴线(X)相对于彼此移位的多匝。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

在用于制造闭合机构(20)的步骤(100、108、110)中，所述闭合机构(20)制造有用于连接所述线圈和中心体(36)的两个连接端子(60、62)，其中所述次级线圈(32)围绕所述中心体定位。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

在用于卷绕主线圈和次级线圈的步骤(104)中，金属丝被在第一方向上从所述连接端子(60)中的一个连续地卷绕，以便相继地形成所述次级线圈(32)和所述主线圈(22)，并且，形成的所述主线圈(22)最后端部(44)连接到另一连接端子(62)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当主线圈(22)的最后端部形成时，所述金属丝被在与第一方向相反的第二方向上连续地卷绕，以便增加主线圈(22)和次级线圈(32)的匝数，然后所述金属丝被连接到所述另一连接端子(62)。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

在用于卷绕所述主线圈(222)的步骤(302)中，第一金属丝被卷绕并形成主线圈(222)，该主线圈(222)的每个端部(242、244)连接到用于连接绕组的第一连接端子(270)和第二连接端子(272)，

在用于制造所述闭合机构(220)的步骤(306、312、314)中，所述闭合机构(220)被制造有用于连接绕组的第三连接端子(274)和第四连接端子(276)和所述次级线圈(232)将围绕其被定位的中心体(236)，

在用于卷绕所述次级线圈(232)的步骤(308)中，第二金属丝围绕所述中心体(236)卷绕，并且所述次级线圈(232)连接在第三连接端子(274)与第四连接端子(276)之间，

并且在于，所述方法包括以下步骤：

将所述第二连接端子(272)与所述第四连接端子(276)连接。