CN107390003B - 一种霍尔电流检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种霍尔电流检测装置，包括：载流导体；绝缘壳体结构，与所述载流导体直接或间接地固定连接；检测组件，用于检测载流导体上通过的电流，并包括靠近所述载流导体设置的霍尔元件，与所述霍尔元件电连接的电路板，及与所述电路板电连接的输出引线；连接壳体，为绝缘壳体，与所述霍尔元件固定连接，且所述连接壳体与所述绝缘壳体结构可拆卸地固定安装。本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的霍尔电流检测装置需要断电拆装、生产效率降低、影响生产、安全性较差的缺陷，从而提供一种可带电拆装、不会降低生产效率、不影响生产并且安全性较高的霍尔电流检测装置。

Description

一种霍尔电流检测装置

技术领域

本发明涉及电工检测技术领域，具体涉及一种霍尔电流检测装置。

背景技术

在电工检测技术领域中，通常采用带铁芯的电流互感器来检测载流导体中通过的电流。传统的电流互感器主要包括三部分:铁芯、一次绕组和二次绕组，所述电流互感器的基本工作原理是依据电磁感应原理将二次侧大电流转换成一次侧小电流进而来进行测量。但是上述采用带铁芯的电流互感器来检测载流导体中通过电流的方式，存在以下问题：在导体中通过的电流较大时，铁芯中产生的磁通会呈现出非线性，从而导致互感器互感系数的变化，进而降低检测精度；另外，受到铁芯本身体积以及材料的频率特征的限制，采用铁芯结构的电流互感器无法检测直流电流和较高频率电流，检测范围较窄。

现有的公开号为CN102998517B的专利文献公开的一种霍尔电流检测装置，包括载流导体、可旋转安装在所述载流导体上的霍尔元件、与所述霍尔元件连接的电路板以及连接在所述电路板上的输出引线；还包括安装在所述载流导体上的外壳，所述外壳具有容纳腔以及引线孔，所述容纳腔用于容纳所述霍尔元件及所述电路板，所述引线孔用于将所述输出引线从所述容纳腔内引到所述外壳的外部；所述外壳的底部设置至少一个通孔，所述载流导体上与所述通孔对应的位置处设置供螺钉穿过的腰形孔，所述螺钉依次穿过通孔和腰形孔，螺钉的头部卡在通孔的外臂上，以将外壳可旋转安装在所述载流导体上。此种运用霍尔元件检测载流导体上通过的电流的方式，其基本工作原理是：当载流导体中流过电流时，就会在载流导体的铁芯中感应相应的磁场，由于霍尔元件放置在该磁场中，该磁场的磁力线穿过霍尔元件，霍尔元件将磁场的磁通转化为电压信号输出，并通过相应的检测电路使得输出电压信号与导体中流过的电流在一定范围内成线性关系，据此便可检测出导体中流过的电流。

上述专利文献公开的霍尔电流检测装置虽然能够解决运用带铁芯的电流互感器检测载流导体中通过的电流的方式所存在的问题，但是上述霍尔电流检测装置通过螺钉将所述外壳直接安装在所述载流导体上，这样在需要拆卸和安装霍尔电流检测装置时，为了防止触电就需要停止与载流导体连接的设备工作，需要使载流导体处于断电状态，才能将所述外壳从载流导体上拆卸下来，断电拆卸会带来很多不便，例如，如果是对生产线上电流的监控，当需要拆卸和安装霍尔电流检测装置时，就会使整条生产线停止工作，大大降低了生产效率，影响生产，使工厂损失较大；而如果在拆装过程中载流导体不断电，就会发生触电危险，对人体造成伤害，安全性较差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的霍尔电流检测装置需要断电拆装的缺陷，从而提供一种可带电拆装的霍尔电流检测装置。

为此，本发明采用的技术方案如下：

一种霍尔电流检测装置，包括：

载流导体；

绝缘壳体结构，与所述载流导体直接或间接地固定连接；

检测组件，用于检测载流导体上通过的电流，并包括靠近所述载流导体设置的霍尔元件，与所述霍尔元件电连接的电路板，及与所述电路板电连接的输出引线；

连接壳体，为绝缘壳体，与所述霍尔元件固定连接，且所述连接壳体与所述绝缘壳体结构可拆卸地固定安装。

所述绝缘壳体结构包括用于直接安装所述载流导体的第一绝缘壳体。

所述绝缘壳体结构包括与所述载流导体间接固定连接的第二绝缘壳体。

所述连接壳体与所述第二绝缘壳体可拆卸地固定安装。

所述检测组件与控制器电连接，所述第二绝缘壳体为所述控制器的外壳。

所述连接壳体包括用于容纳所述霍尔元件及所述电路板的容纳腔，及与所述容纳腔连通、适于所述输出引线由所述容纳腔内引出至所述连接壳体外的引线孔。

所述连接壳体与所述载流导体之间具有间隙地安装于所述绝缘壳体结构上。

所述连接壳体上设置有向外延伸而出的凸耳，所述凸耳上成型有通孔，所述连接壳体通过穿过所述通孔的紧固件与所述绝缘壳体结构可拆卸地固定安装。

还包括绝缘板，设置在所述载流导体和所述检测组件之间。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种霍尔电流检测装置，包括：载流导体；绝缘壳体结构，与所述载流导体直接或间接地固定连接；检测组件，用于检测载流导体上通过的电流，并包括靠近所述载流导体设置的检测组件，与所述检测组件电连接的电路板，及与所述电路板电连接的输出引线；连接壳体，为绝缘壳体，与所述检测组件固定连接，且所述连接壳体与所述绝缘壳体结构可拆卸地固定安装。通过设置绝缘壳体结构和连接壳体，所述载流导体与所述绝缘壳体结构固定连接，所述检测组件与所述连接壳体固定连接，所述连接壳体与所述绝缘壳体结构可拆卸地固定连接，这样就使所述检测组件没有直接安装在所述载流导体上，在需要拆装所述检测组件的时候，只需要将所述连接壳体从所述绝缘壳体结构上拆卸或安装，不需要碰触到所述载流导体，这样就能够实现所述霍尔电流检测装置的带电拆装，避免了触电的危险；并且通过这样的结构设置能够使所述检测组件与所述载流导体之间的距离在检测过程中保持不变，从而使所述检测组件上穿过的磁力线确定，在设置好电路板上的参数后，就能够使所述霍尔电流检测装置准确检测出载流导体上通过的电流。

2.本发明提供的一种霍尔电流检测装置，所述检测组件与控制器电连接，所述第二绝缘壳体为所述控制器的外壳。将所述检测组件设置在所述控制器内部，可以对所述电路板和所述引出导线起到保护的作用，而通过将所述第二绝缘壳体设置为所述控制器的外壳，可以实现所述检测组件与所述控制器成为一个整体，从而实现将检测组件设置在控制器内部时也可以实现所述霍尔电流监测装置的可带电拆装。

3.本发明提供的一种霍尔电流检测装置，所述连接壳体与所述载流导体之间具有间隙地安装于所述绝缘壳体结构上。这样当载流导体中通过大电流时，载流导体发热，通过在所述连接壳体与所述载流导体之间设置间隙，一方面能够较好地让载流导体散热，另一方面也会减小载流导体散发的热量对霍尔元件的影响，延长霍尔元件的使用寿命。

4.本发明提供的一种霍尔电流检测装置，还包括绝缘板，设置在所述载流导体和所述检测组件之间。通过设置绝缘板，可以在拆除所述检测组件的时候使所述绝缘导体的表面不会完全暴露出来，能够减少触电危险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1中提供的霍尔电流检测装置中的霍尔元件、电路板、引出导线和连接壳体的安装关系的示意图；

图2为本发明的实施例1中提供的霍尔电流检测装置的安装结构示意图；

图3为本发明的实施例2中提供的霍尔电流检测装置的安装结构示意图；

图4为本发明的实施例3中提供的霍尔电流检测装置的安装结构示意图；

图5为本发明的实施例1中提供的连接壳体与载流导体的一种位置关系示意图；

图6为本发明的实施例1中提供的连接壳体与载流导体的另一种位置关系示意图；

图7为本发明的实施例1中提供的连接壳体与载流导体的另一种位置关系示意图；

图8为本发明的实施例1中提供的连接壳体与载流导体的另一种位置关系示意图；

图9为本发明的实施例1中提供的连接壳体与载流导体的另一种位置关系示意图；

图10为本发明的实施例1中提供的连接壳体与载流导体的另一种位置关系示意图；

图11为本发明的实施例2中提供的连接壳体与载流导体的一种位置关系示意图；

图12为本发明的实施例2中提供的连接壳体与载流导体的另一种位置关系示意图；

图13为本发明的实施例2中提供的连接壳体与载流导体的另一种位置关系示意图；

附图标记说明：

1-载流导体；2-霍尔元件；3-电路板；4-输出引线；5-连接壳体；6-第一绝缘壳体；7-第二绝缘壳体；8-凸耳；9-绝缘板；10-密封胶。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例提供的一种霍尔电流检测装置，包括载流导体1、绝缘壳体结构、检测组件和连接壳体5。

绝缘壳体结构的具体形式可以有多种，在本实施例中，绝缘壳体结构包括第一绝缘壳体6和第二绝缘壳体7。所述载流导体1安装于第一绝缘壳体6上，且与第一绝缘壳体6直接固定连接；第二绝缘壳体7与第一绝缘壳体6固定连接。作为可变换的实施方式，绝缘壳体结构也可以只包括第一绝缘壳体6(实施例3)或者只包括第二绝缘壳体7。

检测组件用于检测载流导体1上通过的电流，并包括靠近所述载流导体1设置的霍尔元件2，与所述霍尔元件2电连接的电路板3，及与所述电路板3电连接的输出引线4；

连接壳体5为绝缘壳体，与所述霍尔元件2固定连接，所述连接壳体5与所述第二绝缘壳体7可拆卸地固定安装，安装时使所述连接壳体5与所述载流导体1之间具有间隙。这样当载流导体1中通过大电流时，载流导体1发热，通过在所述连接壳体5与所述载流导体1之间设置间隙，一方面能够较好地让载流导体1散热，另一方面也会减小载流导体1散发的热量对霍尔元件2的影响，延长霍尔元件2的使用寿命。

所述连接壳体5包括用于容纳所述霍尔元件2及所述电路板3的容纳腔，及与所述容纳腔连通、适于所述输出引线4由所述容纳腔内引出至所述连接壳体5外的引线孔。所述连接壳体5上设置有向外延伸而出的凸耳8，所述凸耳8上成型有通孔，所述连接壳体5通过穿过所述通孔的紧固件与所述第二绝缘壳体7可拆卸地固定安装。在本实施例中，所述容纳腔内填充有密封胶10。

在本实施例中，所述检测组件与控制器电连接，所述第二绝缘壳体7为控制器的外壳。将所述检测组件设置在所述控制器内部，可以对所述电路板3和所述引出导线起到保护的作用，而通过将所述第二绝缘壳体7设置为所述控制器的外壳，可以实现所述检测组件与所述控制器成为一个整体，从而实现将检测组件设置在控制器内部时也可以实现所述霍尔电流监测装置的可带电拆装。

还包括绝缘板9，设置在所述载流导体1和所述检测组件之间。通过设置绝缘板9，可以在拆除所述检测组件的时候使所述载流导体1的表面不会完全暴露出来，能够减少触电危险。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一绝缘壳体6与所述载流导体1连接在一起构成一个整体，所述第二绝缘壳体7即控制器的外壳与所述连接壳体5构成一个整体，通过这样的设置，就使所述检测组件没有直接安装在所述载流导体1上，在需要拆装所述检测组件的时候，只需要对控制器的外壳与第一绝缘壳体6之间进行安装或拆卸，不需要碰触到所述载流导体1，即可在不断电的情况下也能实现对检测组件的安装或拆卸，即实现所述霍尔电流检测装置的带电拆装，避免了触电的危险；并且通过这样的结构设置能够使所述检测组件与所述载流导体1之间的距离在检测过程中保持不变，从而使所述检测组件上穿过的磁力线确定，在设置好电路板3上的参数后，就能够使所述霍尔电流检测装置准确检测出载流导体1上通过的电流。

如图5-图10所示，提供了6种所述连接壳体5与所述载流导体1之间的位置关系，在已经计算好所述霍尔元件2与所述载流导体1之间的距离时，通过调整所述载流导体1在与所述连接壳体5靠近处的形状，将所述载流导体1设置为具有凸起、平整、或者凹陷的形状，使之与所述霍尔元件2之间达到确定的距离，从而达到精确测量霍尔电流的效果。

作为可变换的实施方式，如图8-图10所示，所述连接壳体5也可以与所述载流导体1直接接触。

实施例2

如图1、图3所示，本实施例提供的一种霍尔电流检测装置，在实施例1的基础上，不包括控制器，所述第二绝缘壳体7为其他与载流导体1间接固定连接的结构。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一绝缘壳体6、所述第二绝缘壳体7与所述载流导体1连接在一起构成一个整体，所述连接壳体5安装在所述第二绝缘壳体7上，这样只需要对连接壳体5与第二绝缘壳体7之间进行安装或拆卸，即可在不断电的情况下也能实现对检测组件的安装或拆卸。

所述连接壳体5与所述载流导体1之间的位置关系参照实施例1，需要补充的是，在本实施例中，可以省略掉在所述载流导体1和所述检测组件之间的绝缘板9，如图11-图13所示，为了达到所述霍尔元件2与所述载流导体1之间的距离关系，所述载流导体1在与所述连接壳体5靠近处可以设置为具有凸起、平整或凹陷的形状，使之与所述霍尔元件2之间达到确定的距离。

作为可变换的实施方式，如图11-图13所示，所述连接壳体5与所述载流导体1也可以直接接触。

实施例3

如图1、图4所示，本实施例提供的一种霍尔电流检测装置，在实施例1的基础上，所述绝缘壳体结构只包括第一绝缘壳体6，不包括第二绝缘壳体7，所述连接壳体5与所述第一绝缘壳体6可拆卸地固定安装。

需要说明的是，在本实施例中，通过将所述连接壳体5直接安装在所述第一绝缘壳体6上，这样只需要对连接壳体5与第一绝缘壳体6之间进行安装或拆卸，即可在不断电的情况下也能实现对检测组件的安装或拆卸。。所述载流导体1与所述霍尔元件2靠近处可以设置为凸起、平整或凹陷的形状，使之与所述霍尔元件2之间达到确定的距离。作为可变换的实施方式，所述连接壳体5与所述载流导体1可以直接接触。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种霍尔电流检测装置，其特征在于，包括：

载流导体（1）；

绝缘壳体结构，与所述载流导体（1）直接或间接地固定连接；

检测组件，用于检测载流导体（1）上通过的电流，并包括靠近所述载流导体（1）设置的霍尔元件（2），与所述霍尔元件（2）电连接的电路板（3），及与所述电路板（3）电连接的输出引线（4）；

连接壳体（5），为绝缘壳体，与所述霍尔元件（2）固定连接，且所述连接壳体（5）与所述绝缘壳体结构可拆卸地固定安装；

所述绝缘壳体结构包括用于直接安装所述载流导体（1）的第一绝缘壳体（6）；

所述绝缘壳体结构包括与所述载流导体（1）间接固定连接的第二绝缘壳体（7），所述检测组件与控制器电连接，所述第二绝缘壳体（7）为所述控制器的外壳；

所述连接壳体（5）与所述第二绝缘壳体（7）可拆卸地固定安装；

还包括绝缘板（9），设置在所述载流导体（1）和所述检测组件之间。

2.根据权利要求1所述的霍尔电流检测装置，其特征在于，所述连接壳体（5）包括用于容纳所述霍尔元件（2）及所述电路板（3）的容纳腔，及与所述容纳腔连通、适于所述输出引线（4）由所述容纳腔内引出至所述连接壳体（5）外的引线孔。

3.根据权利要求1或2所述的霍尔电流检测装置，其特征在于，所述连接壳体（5）与所述载流导体（1）之间具有间隙地安装于所述绝缘壳体结构上。

4.根据权利要求1或2所述的霍尔电流检测装置，其特征在于，所述连接壳体（5）上设置有向外延伸而出的凸耳（8），所述凸耳（8）上成型有通孔，所述连接壳体（5）通过穿过所述通孔的紧固件与所述绝缘壳体结构可拆卸地固定安装。