CN107490715A - 电流传感器和制造电流传感器的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电流传感器和制造电流传感器的方法。提供改善的Rogowski‑型电流传感器。为了允许感应线圈和补偿导线重叠，使用两个板制造传感器。电流感应线圈设在一个板上，补偿导线在另一个板上。线圈和线被布置为使得它们至少部分重叠，并且理想地，补偿导线完全形成在由线圈限定的区域内，尽管在不同的平面。这种布置使得电流传感器比现有技术的PCB布置更能抵抗干扰。线圈可以形成在两面板上。板具有上表面上形成的上面辐射元件和下表面上形成的下面辐射元件。辐射元件使用在板中形成的通孔连接。上面辐射元件布置在第一平面中，下面辐射元件形成在第二平行平面中。上面辐射元件被布置为与下面辐射元件对齐，使得一对辐射元件形成垂直于板表面的径向平面。

Description

电流传感器和制造电流传感器的方法

技术领域

本公开涉及电流传感器和制造电流传感器的方法。

背景技术

电流传感器是检测并测量通过导体的电流的电气装置。电流传感器在许多应用中是需要的，例如能量计、发电机和电路保护系统。电流传感器有两种主要类型。第一类型在电路中引入“分流”电阻。这涉及放置与导体串联的电阻，并测量穿过电阻的电压。分流器适用于几百安培的电流。对于较高的电流，在分流中发生加热，这使得它们难以管理。此外，由于分流器电连接到导体，所以需要适当的隔离方法将分流器与处理电子器件连接。第二类型使用磁换能器。磁传感器通过检测由载电导体产生的磁场的变化而起作用。这样，不需要与导体的电连接，因此磁换能器与导体自然隔离。

两种类型磁传感器用于电流检测，第一类型使用高可渗透磁芯。这样的装置易受篡改，因为如果永久磁铁与装置紧密接近，则可以操纵其输出。这是因为永磁体使可渗透芯饱和，这使得换能器对其应该检测的时变电流不敏感。第二类型磁换能器由形成为环形线的导电螺旋线圈组成。这种线圈称为Rogowski线圈。Rogowski线圈的好处是它们不含有磁芯，因此使用永磁体免受篡改。Rogowski线圈的一个问题是它们容易受到附近的载电导体的干扰。这样，Rogowski线圈包括所谓的补偿导线。线的一端穿过线圈，以在螺旋线圈内形成环。螺旋线用于检测由环形线包围的导体中的电流。环路或补偿导线用于消除由紧密穿过环形线轴的导线所产生的场外部效应。然而，即使使用补偿导线，Rogowski线圈也可能受到干扰。

发明内容

随着向中央网络报告能量用量发更复杂的能量计量表(即所谓的智能电表)迅速发展，对精确、抗干扰的电流传感器的需求增加。此外，取向朝向使用印刷电路板(PCB)技术生产这种传感器，并利用大规模生产表面贴装技术(SMT)来降低成本。PCB Rogowski线圈的几个例子是可用的。然而，这些线圈往往遭受性能不佳，因为必须对Rogowski线圈的设计做出妥协，以便在二维PCB布置中适应设计。例如，抗干扰性降低，主要是因为没有任何补偿导线，或使用次优补偿导线安排。例如，补偿导线可以设置在线圈之外。此外，线圈可以是二维的，因为它设置在PCB的单个平面中。

本发明人尤其认识到需要可在印刷电路板上制造的改进型Rogowski-型电流传感器。

本公开提供改善的Rogowski-型电流传感器。为了允许感应线圈和补偿导线重叠，使用两个板制造传感器。电流感应线圈设在一个板上，和补偿导线在另一个板上。线圈和线被布置为使得它们至少部分重叠，并且理想地，补偿导线完全形成在由线圈限定的区域内，尽管在不同的平面。这种布置使得电流传感器比现有技术的PCB布置更能抵抗干扰。另外，线圈可以形成在两面板上。板具有上表面上形成的上面辐射元件和下表面上形成的下面辐射元件。辐射元件使用在板中形成的通孔连接。上面辐射元件布置在第一平面中，并且下面辐射元件形成在第二平行平面中。上面辐射元件被布置为使得它们与下面辐射元件对齐，使得一对辐射元件形成垂直于板表面的径向平面。该对称性确保对导体中的电流具有极好的灵敏度。

在第一方面，本公开提供电流传感器，包括：支撑第一电流感应线圈的第一板，所述第一电流感应线圈围绕所述第一板中的开口形成，第一补偿导线形成在第二板的第一表面上，所述第一补偿导线围绕所述第二板中的开口形成；其中所述第一板附接所述第二板，使得它们各自的开口对齐，所述开口被布置以容纳载电流导体，以及所述板被布置为使得所述第一电流感应线圈和所述补偿导线至少部分重叠。

在第二方面，本公开提供电流感应系统，包括根据第一方面的至少一个传感器，至少一个传感器包括输出和耦合输出的信号处理电路，其中信号处理电路定位在第一或第二板上。

在第三方面，本公开提供电流感应系统，包括根据第一方面的至少两个传感器，其中各传感器的板是相同的板，并且至少两个传感器中的每个用于在不同载电流导体中感应电流。

在第四方面，本公开提供电流感应线圈，包括：双面板；在所述板的第一侧上形成的第一组辐射元件；在所述板的第二侧上形成的第二组辐射元件；以及多个通孔，形成在所述双面板中，并布置成将所述第一组辐射元件的末端连接到所述第二组辐射元件的相应末端；其中所述板的第一侧上的每个辐射元件与所述板的第二侧上的相应的辐射元件对齐，使得相应的辐射元件形式与所述板的表面正交的径向平面。

在第五方面，本公开提供一种制造电流传感器的方法，包括：提供具有其中形成的开口的第一板；围绕所述第一板中的开口在所述第一板上形成第一电流感应线圈；提供具有其中形成的开口的第二板；围绕所述第二板中的开口在所述第二板的第一表面上形成第一补偿导线；使所述第一板附接所述第二板，使得各自的开口对齐；其中所述开口被布置为以容纳载电流导体，以及所述板被布置为使得所述第一电流感应线圈和所述第一补偿导线至少部分重叠。

本公开的进一步的特征在所附权利要求中提供，除非在本文件的其它部分另有明确指出，否则那些特征可任选地以任何排列或组合而彼此组合。

附图说明

现在将参考附图以举例的方式描述本公开，其中：

图1是依照本公开的实施方案的电流感应线圈的顶视图；

图2是图1的线圈的特写；

图3是图1的线圈的仰视图；

图4示出图1的电流感应线圈的几何布置；

图5是依照本公开的实施方案的补偿板的顶视图；

图6是依照本公开的另一实施方案的补偿板的顶视图；

图7是依照本公开的实施方案的补偿导线的顶视图；

图8是依照本公开的另一实施方案的补偿导线的顶视图；

图9是依照本公开的实施方案的电流传感器的侧视图；

图10是依照本公开的另一实施方案的电流传感器的侧视图；

图11是依照本公开的另一实施方案的电流传感器的侧视图；

图12是依照本公开的另一实施方案的电流传感器的侧视图；

图13是示出图11的传感器的电路连接的示意图；

图14是依照本公开的实施方案的电流感应系统的系统图；

图15是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图16是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图17是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图18是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图19是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图20是依照本公开的交替实施方案的电流感应系统的系统图；

图21是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图22是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图23是依照本公开的另一实施方案的电流感应系统的系统图；

图24是依照本公开的实施方案的电流传感器的示意图；

图25是示出依照本公开的实施方案制造电流传感器的方法的流程图；

图26是示出在制造期间在传感器的板中提供销之后电流传感器的顶视图；

图27是在制造期间将线圈板放置在补偿板上之后的电流传感器的侧视图；以及

图28是在制造过程中放置绝缘中空圆筒后通过电流传感器的剖视图。

具体实施方式

在本公开的实施例中，使用至少两个板提供电流传感器。环形线电流感应线圈设置在线圈板上。补偿导线设置在母板上。两个板都包括导体可以通过的开口。这些开口对齐。补偿导线与电流感应线圈对齐，使得补偿导线和线圈至少部分重叠。补偿导线可以以多种不同的图案形成，但通常被设置为使得其基本形成在线圈内的外边缘内。该布置提供了与现有技术的PCB布置相比的干扰抑制的显着改进，其中补偿导线被省略或设置在由线圈限定的区域之外。

另外，线圈板可以是两面板，和线圈可以形成在板的上面和下面。辐射元件的上面组可以形成在上侧，并且辐射元件的下面组可以形成在下侧。上面和下面元件可以使用在板中形成的通孔连接。线圈的至少一端连接到补偿导线。上面辐射元件与下面辐射元件对齐，从而形成垂直于板表面的径向平面。这是通过在每个辐射元件的外端使用“扭结”来实现的，以便与通孔形成电连接。扭结形成在由通孔限定的边缘空间内，这样辐射元件的长度不受损害。与现有技术中所示的次优PCB线圈布置相比，对称性的结果使得线圈对电流特别敏感。

鉴于上述，本公开提供了基于PCB的电流感应线圈，其强烈地拒绝干扰并精确地检测被测导体中的电流。

图1示出了电流感应线圈100的示例的俯视图。线圈100形成在线圈板101上，线圈板101在该实施例中是印刷电路板(PCB)。线圈板101的形状基本上为圆柱形。从图1所示的俯视图可以看出，线圈板101的外缘基本上是圆形的。然而，板-安装部分102A、102B、102C和102D围绕线圈板101的周边形成，以便提供将线圈板固定到另一PCB的机构。板-安装部分102A-D可以以90°间隔围绕线圈板101的边缘定位。每个板-安装部分包括与线圈板101的圆周上的点相切的直边缘，该平直边缘在板-安装部分的直线边缘的中点附近的位置处。这样，各板-安装部分远离线圈板101的圆周边缘延伸。

各板-安装部分包括两个法兰通孔。板-安装部分102A包括法兰通孔103A和103B。板-安装部分102B包括法兰通孔103C和103D。板-安装部分102C包括法兰通孔103E和103F。板-安装部103D包括法兰通孔103G和103H。法兰通孔可以用于将线圈板101焊接到另一PCB。下面将更详细地描述该过程。

在线圈板101的中心形成有圆形孔104。孔104允许导体通过电流感应线圈100。线圈板101的直径可以是35mm，和孔104的直径可是9mm。然而，根据应用，线圈板101的直径可以在20mm至100mm的范围内，并且孔104的直径可以在1mm至30mm的范围内。板101还具有可以为2mm的厚度。板的厚度可以在0.5mm至5mm的范围内。

电流感应线圈100部分由多个辐射元件形成。由于有大量的辐射元件，它们在图1中没有被单独识别，而是由标记105统称。

从图1可以看出，电流感应线圈100包括大量紧密间隔的辐射元件105。辐射元件105是长辐射元件105L或短辐射元件105S。从图1可以看出，长和短元件以交替布置方式布置。所有辐射元件105连接到相应的外周通孔106。外周通孔106围绕靠近线圈板101的边缘的圆的圆周形成。在本示例中，外通孔106位于距离线圈板101的边缘大约1mm处。外周通孔106具有导电衬里，用于将电流感应线圈100的顶侧上的辐射元件耦合到电流感应线圈100的底侧上的对应辐射元件。长辐射元件105L连接到第一内周通孔107。短辐射元件105S连接到第二内周通孔108。第一内周通孔107从孔104的边缘形成大约2mm，并且第二内周通孔108形成为距孔104的边缘大约4mm。内周通孔的两组都具有导电衬里，其被布置以将长和短辐射元件的内端耦合到电流感应线圈100的底侧上的对应长和短辐射元件。

从图1可以看出，第一内周通孔107对通过这些通孔绘制的圆周上形成的通孔数量具有物理限制。如果所有的辐射元件都具有相同的长度，则该内圈将限定设备的卷绕密度。通过缩短每个其他的辐射元件，可以看出，可以在线圈板101上设置另外一组辐射元件，从而有效地使辐射元件的数量加倍，并使绕组密度加倍。这样，有效的是外环通孔106限定可以形成在线圈板101的表面上的辐射元件的数量，因此限定线圈卷绕密度。

还应该注意的是，辐射元件是直的，并且理想地与由线圈板101形成的圆的半径精确对齐。辐射元件可在正好径向的+/-2度内。优选地，辐射元件可在精确径向的+/-1度内。下面将描述线圈的几何形状的进一步细节。

电流感应线圈100必须设置外部连接。这样，线圈连接轨道109形成在板安装部分102B上，以便设置外部连接。两线圈连接法兰通孔110A和110B也朝向板安装部分102B的中间形成。线圈连接轨道109耦合线圈连接法兰通孔110A。线圈连接法兰通孔110B用于使线圈板101的底侧上的辐射元件耦合外部连接。

在上述实施例中，感应线圈100是圆形的。感应线圈100的重要特征是它是对称的。对称线圈对于在目标导体中流动的电流更敏感，并且更好地抑制干扰。作为圆形设计的替代，线圈可以是正方形或矩形。与圆形设计一样，重要的是线圈对称，无论其形状如何。

图2是表示少量辐射元件105的电流感应线圈100的例子的特写。该图突出并阐明了辐射元件105耦合到它们各自的通孔的方式。所有的辐射元件105都连接它们各自的内周通孔，使得每个通孔的中心点与辐射元件一致。这可以在图2中清楚地看出。辐射元件105的外端以相同的方式未连接到外周通孔106。相反，每个外周通过106位于两个辐射元件105之间的中点。每个辐射元件105延伸到几乎与外周通孔106的中点所画的圆相同的圆周上的点。然后，每个辐射元件105通过短圆周导电部分111耦合到其相应的外周通孔106。圆周导电部分111可以被称为“扭结”。在一个实施例中，扭结可以平行于或甚至形成在通过通孔106的中心点绘制的圆上。或者，导电部分111可以形成为与圆周成高达45度的角度通过通孔106形成的圆。

如下所述，该特征的益处在于，线圈板101的顶表面上的辐射元件105可以与线圈板101的底侧上的对应的辐射元件精确对齐。

图3示出了电流感应线圈100的示例的底侧。可以看出，除了两个微小的差异之外，电流感应线圈100的布置与顶侧的布置相同。特别地，线圈板101包括相同的板-安装部分102A、102B、102C和102D。然而，与从顶部观看相比，它们当然是相反的。线圈板101的底面包括下面辐射元件112，其包括长辐射元件112L和短辐射元件112S。下面辐射元件112连接到通孔106、107和108。为了连接下面辐射元件到外加电路，线圈连接轨道113设置在板-安装部分102B上，并连接至线圈连接法兰通孔110B。

这样，由上侧辐射元件105和下面辐射元件112形成的结构以及通孔106、107和108是从线圈连接法兰通孔110A至线圈连接法兰通孔110B围绕线圈板101的圆周方向前进的线圈。这个结构可被认为是修改的-Rogowski线圈。

提供图4以更好地理解辐射元件105和112的几何关系。这张图没有按比例绘制。在图4中，连续线401表示由上面辐射元件105、下面辐射元件112和通孔106、107和108的组合形成的导电路径。在该例子中，路径401沿着截面403跟踪，其对应于圆周导体部分111。然后路径401沿着与上面辐射元件105对应的截面404进行。截面404延伸到节点405，其表示内周通孔107。截面406表示内周通孔107的导电衬里。从这里，截面407表示下面辐射元件112。截面407进入截面408，其表示进一步圆周导体部分111。从这里，图案通过节点409、413和416以及截面410、411、412、414、415和417重复。

可以看出，截面404和407产生平面，该平面精确地形成在由线圈板101形成的圆的半径上，该平面与由线圈板101的表面形成的平面正交。平面不扭曲，是完全平坦的。这种布置的好处是，与通过辐射元件形成的平面被扭曲或不精确地形成在由线圈板101形成的圆的半径上的类似的线圈布置相比，线圈对在穿过孔104的导体中流动的电流的敏感性显着增加。这是因为由通过线圈的电流产生的磁场垂直于绕组的平面。这也使得线圈尽可能高效，并最大程度地抑制了外部磁场。

图5示出了补偿板500的示例的俯视图。补偿板500可以是厚度为大约2mm的PCB。板500足够大以容纳其上表面上的线圈板101(未示出)，并且在该实施例中，测量宽度为大约39mm，长度为64mm。孔501形成在板的中间，并且具有与线圈板101中的孔104相同的直径。在该例子中，孔501的直径约为9mm。补偿导线502由板500的顶表面上的导电轨道形成。补偿导线形成为以孔501为中心的圆，并且具有比图1所示的外周通孔106形成的圆的直径稍小的直径。补偿线圈502的精确直径可以根据给定的电流感应线圈100经验地确定，以便平行于板500定位。补偿线圈502的精确直径将在下面更详细地讨论。

在补偿导线502的任一端，连接轨道503A和503B形成在板500上，以将补偿导线连接到焊盘504A和504B。这些连接点被布置成耦合到电流感应线圈100的相应末端。指向顺时针方向的箭头505表示补偿导线502的连接感。指向逆时针方向的箭头506示出了电流感应线圈100的俯仰前进。

图6示出了其中补偿导线包括内环和外环的实施例。在图6中，补偿板600以与图5所示的补偿板相同的方式包括孔601。在该例子中，补偿导线602包括外环603和内环604。补偿导线602被布置成使得内环604和外环603相互连接，使得连接感反转。这样，外环603的一端通过连接轨道605连接内环604。内环604通过导电轨道606连接到焊盘607A。焊盘607B通过连接轨道608连接到外环603。在该例子中，由外环603形成的圆可以与由外周通孔106形成的圆对齐。内环604可以形成圆，其与由第一内周通孔107形成的圆对齐。指向顺时针方向的箭头609示出补偿导线602的连接感。指向逆时针方向的箭头610示出了电流感应线圈100的俯仰前进。

图7和图8示出了补偿导线的另一示例。在图7中，补偿导线700以Z字形排列形成。特别地，补偿导线由多个辐射元件形成。这些辐射元件在电流感应线圈100的相应辐射元件下跟踪。这样，补偿线圈700的辐射元件的外端与由外周通孔106形成的圆周的周长对齐。补偿导线700的辐射元件的内端与由第一和第二内周通孔107和108形成的圆以交替方式对齐。

在图8所示的示例中，圆周线800基本上形成与由外周通孔106形成的圆的圆周对齐的环。然后，径向地形成多个短截线，使得它们与长和短辐射元件105L和105S对齐。

图9示出了根据本公开的实施例的电流传感器900。传感器900包括母板901、线圈板902和电子器件903。母板901可以例如是上面结合图5中描述的补偿板500。线圈板902可以是上面结合图1至4描述的线圈板101。形成在相应线圈板902和母板901上的电流感应线圈和补偿导线可以连接到电子器件903。电子器件903可以包括任何必要的滤波和放大组件。

图10是表示电流传感器1000的实施例。在该例子中，线圈板1002形成在母板1001的下侧。以与图9所述相同的方式，电流感应线圈和补偿导线可连接电子器件1003。

图11示出电流传感器1100，其中提供两个电流感应线圈。传感器1100包括母板1101、第一线圈板1102、第二线圈板1103和电子器件1104。在该例子中，补偿导线(未示出)形成在母板1101的两侧。在这方面，母板1101可以采用与补偿板500相同的形式，除了补偿导线502形成在板的两侧。这种布置的优点是两个对称相对的单端输出由两个电流感应线圈提供，并且可以产生这样的伪差示输出。这显着地提高了电路抑制共模噪声的能力，同时使成本大约增加了50％时输出的大小加倍。

在实施方案中，多个板可以堆叠在母板的任一侧。图12示出电流传感器1200，包括母板1201、第一线圈板1202、第二线圈板1203、第一另外补偿板1204、第二另外补偿板1205、第三线圈板1206、第四线圈板1207和电子器件1208。这种布置进一步提高了装置的灵敏度。在另一种配置中，可以省略另外的补偿板1204和1205。

图13表示电流传感器1300，并包括显示如何产生伪差示输出的示意电路图。电流传感器1300包括母板1301、顶补偿导线1302、底补偿导线1303、上面电流感应线圈1304和下面电流感应线圈1305。可以看出，来自上面线圈和补偿导线中的每一个的第一输出耦合到节点1306，并且来自上面线圈1304和补偿导线1302中的每一个的第二输出耦合节点1307。以类似的方式，来自下面线圈1304和下面补偿导线1303中的每一个的第一输出耦合到节点1308。从下面线圈1305和下面补偿导线1303的第二输出耦合到节点1309。节点1306和1308耦合到节点1310以提供公共输出1311。节点1307耦合到输出1312，并且节点1309耦合到输出1313。这样，节点1311、1312和1313提供伪差示输出。

根据前述实施例中任一项形成的电流传感器可以连接到另外的电子器件以提供放大和滤波功能。以下示例显示传感器可连接到另外集成电路或无源组件的各种方式。

图14示出了其中电流传感器1401可以耦合到集成电路(IC)1402的电流感应系统1400的示例。集成电路可以是可操作放大器、独立模数转换器(ADC)、可操作放大器和ADC的组合、或多个可操作放大器和多个ADC的组合。

图15示出电流感应系统1500的示例，包括均连接到同一IC 1502的多个电流传感器1501A、1501B、1501C。

图16示出包括电流感应模块1601的电流感应系统1600。电流感应模块包括电流传感器1602以及多个无源组件1603A、1603B、1603C和1603D。电流感应模块1601可耦合IC1604。

图17示出电流感应系统1700的示例。电流感应系统1700包括多个模块1701、1704和1707。模块1701包括电流传感器1702和无源组件1703A、1703B、1703C和1703D。电流模块1704包括传感器1705和无源组件1706A、1706B、1706C和1706D。电流感应模块1707包括电流传感器1708和无源组件1709A、1709B、1709C和1709D。各模块连接单一IC1710。

图18示出电流感应系统1800的例子，包括电流感应模块1801。电流感应模块1801包括电流传感器1802合IC 1803。电流感应模块1801耦合集成电路1804。图19示出电流感应系统1900，包括电流感应模块1901。电流感应模块1901包括电流传感器1902和IC 1903。电流感应模块1901耦合集成电路1904。电流感应模块1901还包括无源组件1905A、1905B、1905C和1905D。

图20示出电流感应系统2000的示例。电流感应系统2000包括多个模块2001、2004和2007。模块2001包括电流传感器2002和IC 2003。电流模块2004包括传感器2005和IC2006。电流感应模块2007包括电流传感器2008和IC 2009。各模块连接单一IC 2010。

图21示出电流感应系统2100的示例。电流感应系统2100包括多个模块2101、2105和2109。模块2101包括电流传感器2102、无源组件2103A、2103B、2103C和2103D以及IC2104。电流模块2105包括传感器2106、无源组件2107A、2107B、2107C和2107D以及IC 2108。电流感应模块2109包括电流传感器2110、无源组件2111A、2111B、2111C和2111D和IC 2112。各模块连接单一IC 2113。

图22示出电流感应系统2200的示例。电流感应系统2200包括在其上形成有传感器2202A、2202B和2202C的模块2101。模块2201耦合IC2203。

图23示出电流感应系统2300示例。电流感应系统2300包括在其上形成有传感器2302A、2302B和2302C的模块2301。模块还包括无源组件2303A至L。模块连接集成电路2304。

图24是依照本公开的实施方案的电流传感器2400的示意图。图24示出了电流感应线圈和补偿线圈如何一起连接到放大器。传感器2400包括两个电流感应线圈2401A、2401B。每个线圈可以采用与图1所示的线圈100相同的形式。传感器2400还包括两个补偿导线2402A、2402B。每条线可以采用与上述线502、700或800相同的形式。这样，每个线2402A、2402B可以形成在电路板的相对侧上。线圈2401A的第一端在连接2403处耦合到补偿导线2402A的第一端。线圈2401B的第一端在连接2404处耦合到补偿导线2402B的第一端。补偿导线2402A、2402B的第二端在连接2405处耦合在一起。连接2405还耦合到地。电流传感器2400还包括差示放大器2406。线圈2401A的第二端耦合到放大器2406的非反相输入2407。线圈2401B的第二端耦合到放大器2406的反相输入2408。放大器2406在2409处产生输出。差示放大器2406放大由电流感应线圈产生的任何差示信号。放大器对拒绝共模噪声有效。

现在将参考图25描述制造电流感应线圈100的方法。作为第一步，使用标准PCB制造技术在线圈板101上形成电流感应线圈100，电流感应线圈100由导电轨道和通孔形成(S2500)。类似地，补偿导线和焊盘形成在补偿板500上(S2501)。然后，在补偿板500中对应于法兰通孔103A至103H的位置的位置处形成销506A至506H(S2502)。这示于图26。线圈板101使用销506A至506H和法兰通孔103A至103H定位在补偿板500上，以合适对齐两个板，如图27所示(S2503)。如图28所示，将诸如橡胶索环的中空绝缘筒507插入板中的开口中(S2504)。绝缘筒507的目的是双重的。首先，它将板与目标导体隔离开来。其次，它在最终回流焊接步骤期间将板保持在一起。最后，使用回流焊接技术将板附接在销位置(S2505)。当使用多个板时，也可以使用该方法，如上所述。

在实施方案中，可以在单个母板上形成两个电流传感器。在这种布置中，单个母板可以包括两个开口，每个开口由相应的补偿导线包围。均承载电流感应线圈的两个线圈板然后可以与各补偿导线对齐。这种布置可以用于检测两个导体中的电流。例如，导体可以携带相同电源的不同相位。

Claims (18)

1.电流传感器，包括：

支撑第一电流感应线圈的第一板，所述第一电流感应线圈围绕所述第一板中的开口形成，第一补偿导线形成在第二板的第一表面上，所述第一补偿导线围绕所述第二板中的开口形成；以及

其中所述第一板附接所述第二板，使得它们各自的开口对齐，所述开口被布置以容纳载电流导体，以及所述板被布置为使得所述第一电流感应线圈和所述补偿导线至少部分重叠。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中第一板是双面板，以及第一电流感应线圈包括在所述第一板的第一表面上形成的第一组辐射元件、和在所述第一板的第二表面上形成的第二组辐射元件，以及所述第一组辐射元件通过在所述第一板中形成的多个通孔耦合所述第二组辐射元件。

3.根据权利要求2所述的传感器，其中所述第一和第二组辐射元件包括第一长度元件和短于第一长度的第二长度元件，并且第一和第二长度元件以交替布置方式布置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其中所述第一电流感应线圈是环形线。

5.根据权利要求1所述的传感器，还包括支撑第二电流感应线圈的第三板，所述第二电流感应线圈围绕所述第三板中的开口形成，和第二补偿导线形成在所述第二板的第二表面上，所述第二补偿导线围绕所述第二板中的开口形成，其中所述第三板附接所述第二板，使得它们各自的开口对齐，所述开口被布置以容纳载电流导体，所述板被布置为使得所述第二电流感应线圈和所述第二补偿导线至少部分重叠，并且所述第一和第二电流感应线圈耦合在一起以产生差示输出。

6.根据权利要求1所述的传感器，还包括一个或多个另外板，各板支撑另外电流感应线圈，所述板堆叠以形成一系列电流感应线圈。

7.根据权利要求1、5或6所述的传感器，其中所述或各补偿导线包括下面的一个或多个：

a)圆形回路，具有小于所述电流感应线圈的外径的直径；

b)第一圆形回路，具有与所述电流感应线圈的外缘基本对齐的圆周，以及第二圆形回路，具有与所述电流感应线圈的内缘基本对齐的圆周，其中，第一环的末端耦合到第二环的末端，以扭转所述补偿导线的连接感；

c)圆形回路，具有连接到其上的一个或多个径向短截线，每个短截线对应于所述感应线圈的辐射元件的位置和/或长度；以及

d)多个辐射元件在它们内端连接以形成成对的元件，每对在它们外端连接到相邻对，每对对应于所述感应线圈的辐射元件的位置和/或长度。

8.根据权利要求7所述的传感器，其中每个补偿导线的末端耦合到所述第一电流感应线圈的相应末端。

9.根据权利要求1所述的传感器，其中所述电流感应线圈是di/dt线圈或修改的-Rogowski线圈。

10.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一板包括多个法兰通孔，被布置以允许所述第一板焊接至所述第二板。

11.根据权利要求1所述的传感器，包括输出，和信号处理电路，耦合到所述传感器的输出，其中所述信号处理电路定位在所述第一或第二板上。

12.根据权利要求1所述的传感器，联合根据权利要求1所述的至少一种其他传感器，其中各传感器的板是相同的板，以及所述至少两个传感器中的每一个用于感应不同载电导体中的电流。

13.根据权利要求1所述的传感器，其中所述板的第一侧上的每个辐射元件与所述板的第二侧上的相应的辐射元件对齐，使得相应的辐射元件形成与所述板的表面正交的径向平面。

14.根据权利要求13所述的传感器，其中多个通孔包括多个外周通孔，并且辐射元件的外端通过从所述辐射元件的外端延伸到通孔的多个基本圆周元件耦合到外周通孔。

15.根据权利要求13所述的传感器，其中所述辐射元件中的至少一个被布置成形成外部连接。

16.一种制造电流传感器的方法，包括：

提供具有其中形成的开口的第一板；

围绕所述第一板中的开口在所述第一板上形成第一电流感应线圈；

提供具有其中形成的开口的第二板；

围绕所述第二板中的开口在所述第二板的第一表面上形成第一补偿导线；

使所述第一板附接所述第二板，使得各自的开口对齐；

其中所述开口被布置为以容纳载电流导体，以及所述板被布置为使得所述第一电流感应线圈和所述第一补偿导线至少部分重叠。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

在预定位置在所述第一板的外边缘提供连接通孔；

在所述第二板中与预定位置对应的位置处提供销；其中

所述销和所述连接通孔在使所述第一板附接所述第二板的步骤期间与所述第一和第二板对齐。

18.根据权利要求16或17中任一项所述的方法，其中所述附接步骤包括：

把所述板放在一起使得它们对齐；

在所述板中的开口内设置空心绝缘筒；以及

在围绕所述板的边缘设置焊料连接。