CN108562774B - 一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，包括外壳、印制板、磁芯、磁芯骨架、一根以上U型过流针及过流针骨架；该过流针开口朝外并排间隔安装在过流针骨架凹槽中，U型过流针同一侧针柱共线，其中一侧针柱穿过磁芯内部过流槽，另一侧针柱位于磁芯外部，U型过流针与磁芯之间由磁芯上包裹的磁芯骨架隔离，同时磁芯骨架与过流针骨架配合安装；过流针骨架和磁芯骨架为绝缘体；磁芯与印制板之间仅通过磁芯凸台与印制板通孔的配合实现连接，磁芯、U型过流针及印制板共同安装在金属外壳内，金属外壳与磁芯之间通过磁芯骨架隔离，金属外壳与印制板之间通过外壳内壁上设置的凸台隔离。本发明体积小，无需绕线，空间利用率高。

Description

一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器

技术领域

本发明涉及霍尔电流传感器技术领域，具体涉及一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器。

背景技术

金属外壳集磁式霍尔电流传感器因外部采用金属外壳，内部采用磁芯进行集磁，具有精度高，抗干扰强，抗恶劣环境，可靠性高的优点，被广泛应用于各领域的电流测量。但因内部磁芯进行集磁，磁芯上需进行绕线等操作，空间利用率低，结构无法缩小，生产工序多，工艺复杂，成本高，影响了其更广阔的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，体积小，无需绕线，空间利用率高。

本发明的具体实施方案如下：

一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器包括外壳、印制板、磁芯、磁芯骨架、一根以上U型过流针及过流针骨架；

所述磁芯上设有气隙口，设置气隙口一侧的磁芯上设有伸出的磁芯凸台，磁芯内部设有供U型过流针穿过的过流槽，所述过流槽与气隙口贯通；

一根以上U型过流针开口朝外并排间隔安装在过流针骨架凹槽中，所述U型过流针同一侧针柱共线，其中一侧针柱穿过磁芯内部过流槽，另一侧针柱位于磁芯外部，所述U型过流针与磁芯之间由磁芯上包裹的磁芯骨架隔离，同时磁芯骨架与过流针骨架配合安装；所述过流针骨架和磁芯骨架为绝缘体；

磁芯与印制板之间仅通过磁芯凸台与印制板通孔的配合实现连接，其他部位未接触，所述磁芯、U型过流针及印制板共同安装在金属外壳内，所述金属外壳与磁芯之间通过磁芯骨架隔离，所述金属外壳与印制板之间通过外壳内壁上设置的凸台隔离。

进一步地，所述印制板底端上还设有灌封时供硅凝胶流动的通孔。

进一步地，所述磁芯骨架采用注塑方法形成。

进一步地，所述印制板与金属外壳上的凸台接触，同时利用摩擦力防止二者相对运动；所述磁芯骨架与金属外壳内壁接触，同时利用摩擦力防止二者相对运动；所述磁芯骨架远离气隙口的一侧伸出两个凸台，两个凸台夹持过流针骨架，同时利用摩擦力防止凸台与过流针骨架的相对运动。

进一步地，所述过流针骨架远离被夹持端设置有骨架凸台，过流针骨架的骨架凸台端与磁芯骨架凸台端产生安装干涉。

有益效果：

1、本发明采用拼装式结构设计将印制板、过流针、磁芯、磁芯骨架拼装组合，采用创新式结构布局，空间利用率大大提高，既提高绝缘耐压性能，又使生产变得简单方便，无需绕线，提高了测量范围，同时大大缩小了产品体积，实现了小型化，提高产品的一致性。

2、本发明过流针骨架上设置有骨架凸台，若反向安装，过流针骨架的骨架凸台与磁芯骨架凸台尺寸不匹配，产生干涉。

3、本发明磁芯骨架采用注塑方法形成，与磁芯外形贴合紧密，节省空间。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是U型过流针的结构示意图；

图3是过流针骨架的结构示意图；

图4是U型过流针与过流针骨架的安装示意图；

图5是磁芯的结构示意图；

图6是磁芯及磁芯骨架的整体结构示意图；

图7是U型过流针、过流针骨架、磁芯及磁芯骨架配合安装的示意图；

图8是图7反面的结构示意图；

图9是U型过流针、过流针骨架、磁芯、磁芯骨架及印制板配合安装的示意图；

图10是外壳的结构示意图。

其中，1-外壳，2-印制板，3-磁芯，4-U型过流针，5-过流针骨架，6-磁芯骨架，7-气隙口，8-磁芯凸台，9-骨架凸台，10-壳体凸台，11-印制板通孔Ⅰ，12-印制板通孔Ⅱ，13-磁芯骨架凸台Ⅰ，14-磁芯骨架凸台Ⅱ，15-过流槽，16-安装槽。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，如图1所示，该霍尔电流传感器包括外壳1、印制板2、磁芯3、磁芯骨架6、过流针及过流针骨架5。外壳1为金属外壳，过流针骨架5和磁芯骨架6为绝缘体。

如图2所示，本实施例采用四根U型过流针4。

如图3所示，过流针骨架5上并排间隔设置有安装U型过流针4的U型凹槽，过流针骨架5开口两侧均设有骨架凸台9，两个骨架凸台9所在位置共线。

如图4所示，四根U型过流针4开口朝外并排间隔安装在过流针骨架5的U型凹槽中，且U型过流针4同一侧针柱共线。

如图5所示，磁芯3整体为矩形结构，其中一侧长边上开有气隙口7，用来插入印制板2上的霍尔元件，同一侧边上设有伸出的磁芯凸台8，用于与印制板2配合连接同时用于将磁芯3接地电位，有利于提高霍尔电流传感器的性能和抗干扰能力。磁芯3内部加工有过流槽15，用于与U型过流针4的一侧针柱配合，该过流槽15与气隙口7连通。

如图6所示，采用注塑方法在磁芯3外围形成磁芯骨架6，开气隙口7一侧的长边上，一端设有磁芯凸台8，另一端为外凸的磁芯骨架凸台Ⅱ14，用于隔离磁芯3与印制板2。另一侧长边外的磁芯骨架6向内伸出磁芯骨架凸台Ⅰ13，磁芯骨架凸台Ⅰ13为两个分别位于两侧，构成用于安装另一侧针柱的安装槽16。

如图7所示，U型过流针4的两侧针柱分别穿过过流槽15和安装槽16，同时安装槽16与过流针骨架5配合安装，磁芯骨架凸台Ⅰ13与过流针骨架5贴合实现固定安装，利用摩擦力防止二者相对运动，如图8所示，过流针骨架5两侧的骨架凸台9与磁芯骨架凸台Ⅰ13配合使用，共同防止反向安装错误。

如图9所示，磁芯3与印制板2之间仅通过磁芯凸台8与印制板通孔Ⅰ11的配合实现连接，其他部位未接触，通过磁芯3上外凸的磁芯骨架凸台Ⅱ14隔离磁芯3与印制板2。印制板2下端设有印制板通孔Ⅱ12，灌封时供硅凝胶流动。

如图10所示，外壳1内壁上设置有壳体凸台10，用于隔离金属外壳与印制板2同时实现固定。磁芯3、U型过流针4及印制板2共同安装在金属外壳内，金属外壳与磁芯3之间通过磁芯骨架6隔离固定。

将四根U型过流针4装入过流针骨架5中，再将过流针骨架5安装到磁芯3上，然后将磁芯3安装到印制板2上，按需要的量程调试后装入外壳中，再采用有机硅凝胶进行整体灌封，即可生产出一款小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，结构尺寸仅为18mm×18mm×9.5mm，与一枚一角钱硬币相当，为目前最小的金属外壳集磁式霍尔电流传感器。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，其特征在于，所述霍尔电流传感器包括金属外壳、印制板、磁芯、磁芯骨架、一根以上U型过流针及过流针骨架；

所述磁芯上设有气隙口，设置气隙口一侧的磁芯上设有伸出的磁芯凸台，磁芯内部设有供U型过流针穿过的过流槽，所述过流槽与气隙口贯通；

一根以上U型过流针开口朝外并排间隔安装在过流针骨架凹槽中，所述U型过流针同一侧针柱共线，其中一侧针柱穿过磁芯内部过流槽，另一侧针柱位于磁芯外部，所述U型过流针与磁芯之间由磁芯上包裹的磁芯骨架隔离，同时磁芯骨架与过流针骨架配合安装；所述过流针骨架和磁芯骨架为绝缘体；

磁芯与印制板之间仅通过磁芯凸台与印制板通孔的配合实现连接，其他部位未接触，同时所述磁芯凸台将磁芯接地电位，所述磁芯、U型过流针及印制板共同安装在金属外壳内，所述金属外壳与磁芯之间通过磁芯骨架隔离，所述金属外壳与印制板之间通过外壳内壁上设置的壳体凸台隔离；

所述印制板与金属外壳上的壳体凸台接触，同时利用摩擦力防止二者相对运动；所述磁芯骨架与金属外壳内壁接触，同时利用摩擦力防止二者相对运动；所述磁芯骨架远离气隙口的一侧伸出两个磁芯骨架凸台，两个磁芯骨架凸台夹持过流针骨架，同时利用摩擦力防止磁芯骨架凸台与过流针骨架的相对运动；所述过流针骨架远离被夹持端设置有骨架凸台，过流针骨架的骨架凸台端与磁芯骨架的磁芯骨架凸台端产生安装干涉。

2.如权利要求1所述的小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，其特征在于，所述印制板底端上还设有灌封时供硅凝胶流动的通孔。

3.如权利要求1所述的小型金属外壳集磁式霍尔电流传感器，其特征在于，所述磁芯骨架采用注塑方法形成。

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