CN110068722B - 一种双线圈电流传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双线圈电流传感器，包括壳体、线圈一、线圈二和测量导线，所述线圈一和线圈二大小尺寸相同且在壳体内对称设置，所述测量导线设置在线圈一和线圈二的水平中心线上，所述线圈一的正端连接输出的正端，所述线圈二的正端连接输出的负端，线圈一和线圈二的负端相接后再与接地端连接，所述壳体的内壁固定连接有降温机构，所述降温机构包括杆一，所述杆一上靠近两端的表面均套有压簧。本发明，解决了在实际使用过程中，随着使用环境温度的变化，传感器内壁的温度也会受干扰而发生变化，尤其在高温的使用环境下，会加速装置的老化速度，以及容易发生失火等意外情况，给使用带来安全隐患的问题。

Description

一种双线圈电流传感器

技术领域

本发明涉及电流测量技术领域，具体为一种双线圈电流传感器。

背景技术

电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。电流传感器也称磁传感器，可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等；

但是传统的电流传感器存在发热量大、成本高、非正弦波测量不正确、测量的精度不高以及温度变化大等问题，为此人们提出一种双线圈电流传感器，如中国专利CN201749142U所公开的一种包括线圈和测量导线，设置有两个完全相同的线圈，且两个完全相同的线圈设置在同一平面内，所述的测量导线设置在两个线圈的对称线上。由于线圈是空心线圈，该机构体积小，测量的电流导线放置在两个线圈中间，当外界有干扰时，穿过两个线圈的磁力线是同相的，输出端的电压是共模电压，输出电压是两线圈感应电压之差，使干扰减少到最低程度，但是在实际使用过程中，随着使用环境温度的变化，传感器内壁的温度也会受干扰而发生变化，尤其在高温的使用环境下，会加速装置的老化速度，以及容易发生失火等意外情况，给使用带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双线圈电流传感器，对传统装置进行改进，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双线圈电流传感器，包括壳体、线圈一、线圈二和测量导线，所述线圈一和线圈二大小尺寸相同且在壳体内对称设置，所述测量导线设置在线圈一和线圈二的水平中心线上，所述线圈一的正端连接输出的正端，所述线圈二的正端连接输出的负端，线圈一和线圈二的负端相接后再与接地端连接，所述壳体的内壁固定连接有降温机构。

所述降温机构包括杆一，所述杆一上靠近两端的表面均套有压簧，两个所述压簧的相背端均与壳体的内壁固定连接，两个所述压簧的相对端固定连接有滑板，所述滑板被杆一贯穿并与杆一活动连接，两个所述滑板上靠右侧的上表面开设有通孔并通过通孔与对应的线圈一和线圈二上靠左侧的负端表面固定连接，两个所述滑板的左侧固定连接有滑块，所述壳体上靠左侧的内壁限位转动有杆二，所述杆二上靠近两端的表面均套有扭簧，两个所述扭簧的相背端与壳体的内壁固定连接，两个所述扭簧的相对端均固定连接有套环，所述套环的内壁与杆二的表面固定连接，所述杆二上靠近中部的表面固定套有两对称的斜面圆柱，所述滑块的表面与斜面圆柱的表面活动连接，两个斜面圆柱的相对端固定连接，所述杆二的表面固定连接有绕线轮，所述绕线轮的表面缠绕有拉绳，所述拉绳上远离绕线轮的一端固定连接有由记忆合金构成的形变杆，所述形变杆的左端与壳体的内壁固定连接。

优选的，所述线圈一和线圈二上靠左侧的相对端均固定连接有接触块，两个接触块可活动连接。

优选的，所述滑板为无弹性的塑料板，且具有良好的耐热性。

优选的，所述滑块的表面为弧形面，且滑块上的弧形面与斜面圆柱上的斜面活动连接。

优选的，所述斜面圆柱的斜面上开设有滑槽，所述滑槽的内壁与滑块的表面活动连接。

优选的，所述形变杆的形状为螺旋杆，且所述记忆金属为具有双向记忆恢复的记忆金属。

优选的，所述形变杆的数量为两个，两个形变杆以壳体的水平中心线对称设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过降温机构的设置，能够在高温下自动断开电路，使壳体内的线圈一、线圈二和测量导线的温度均下降，减缓了装置老化速度以及避免高温度导致失火的隐患。

二、本发明通过形变杆的设置，在安装时，将其在常温下拉伸后再进行安装，当其受热后会通过其金属属性而发生收缩；如图一所示，此时形变杆为受热发生收缩后的状态，此时形变杆通过拉绳带动绕线轮的转动，进而使杆二带着套环在克服扭簧的弹力后而使杆二发生转动，斜面圆柱随杆二转至图一所示状态，使得两个滑板通过滑块被挤压而在杆一上进行相背离运动，线圈一和线圈二会随着各自的滑板运动而实现分离，至此线圈一和线圈二断开，装置整体不再工作发热，实现了降温，避免了高温加速老化以及易失火的问题，降低了安全隐患。

三、本发明通过上述结构之间的问题，解决了在实际使用过程中，随着使用环境温度的变化，传感器内壁的温度也会受干扰而发生变化，尤其在高温的使用环境下，会加速装置的老化速度，以及容易发生失火等意外情况，给使用带来安全隐患的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明斜面圆柱的正视图。

图中：1-壳体、2-线圈一、3-线圈二、4-测量导线、5-降温机构、6-杆一、7-压簧、8-滑板、9-滑块、10-杆二、11-扭簧、12-套环、13-斜面圆柱、14-绕线轮、15-拉绳、16-形变杆、17-接触块、18-滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种双线圈电流传感器，包括壳体1、线圈一2、线圈二3和测量导线4，线圈一2和线圈二3大小尺寸相同且在壳体1内对称设置，电流流过测量导线4时产生磁场，磁力线穿过线圈一2、线圈二3，感应出电压，测量导线4设置在线圈一2和线圈二3的水平中心线上，线圈一2的正端连接输出的正端，线圈二3的正端连接输出的负端，线圈一2和线圈二3的负端相接后再与接地端连接，当外界有干扰时，穿过线圈一2、线圈二3的磁力是相同相的，输出端的电压是共模电压，输出电压是线圈一2、线圈二3的感应电压之差，这样就使干扰减少到最低程度，上述壳体1内还包括汇流条，汇流条，又称为层压汇流条，是一种多层层压结构的功率模块电连接部件，可以连接多个电路的电力分配处，线圈一2和线圈二3上靠左侧的相对端均固定连接有接触块17，两个接触块17可活动连接，接触块17为金属块，通过金属块17的设置，使得线圈一2和线圈二3的负端接触更加方便，壳体1的内壁固定连接有降温机构5，通过降温机构5的设置，能够在高温下自动断开电路，使壳体1内的线圈一2、线圈二3和测量导线4的温度均下降，减缓了装置老化速度以及避免高温度导致失火的隐患。

降温机构5包括杆一6，杆一6上靠近两端的表面均套有压簧7，两个压簧7的相背端均与壳体1的内壁固定连接，两个压簧7的相对端固定连接有滑板8，滑板8为无弹性的塑料板，且具有良好的耐热性，塑料板具有良好的绝缘性，防止发生漏电情况，而无弹性使得滑板8不易发生形变，耐热性使滑板8在使用时具有良好的稳定性，滑板8被杆一6贯穿并与杆一6活动连接，两个滑板8上靠右侧的上表面开设有通孔并通过通孔与对应的线圈一2和线圈二3上靠左侧的负端表面固定连接，两个滑板8的左侧固定连接有滑块9，滑块9的表面为弧形面，且滑块9上的弧形面与斜面圆柱13上的斜面活动连接，通过弧形面的设置，使得滑块9和斜面圆柱13之间的相对滑动更加流畅，避免卡住，壳体1上靠左侧的内壁限位转动有杆二10，杆二10上靠近两端的表面均套有扭簧11，两个扭簧11的相背端与壳体1的内壁固定连接，两个扭簧11的相对端均固定连接有套环12，套环12的内壁与杆二10的表面固定连接，杆二10上靠近中部的表面固定套有两对称的斜面圆柱13，斜面圆柱13上的斜面为一圆柱上被倾斜剖开的面，如图一所示，此时形变杆16为受热发生收缩后的状态，此时形变杆16通过拉绳15带动绕线轮14的转动，进而使杆二10带着套环12在克服扭簧11的弹力后而使杆二10发生转动，斜面圆柱13随杆二10转至图一所示状态，使得两个滑板8通过滑块9被挤压而在杆一6上进行相背离运动，线圈一2和线圈二3会随着各自的滑板8运动而实现分离，至此线圈一2和线圈二3断开，装置整体不再工作发热，实现了降温，避免了高温加速老化以及易失火的问题，降低了安全隐患，斜面圆柱13的斜面上开设有滑槽18，滑槽18的内壁与滑块9的表面活动连接，通过滑槽18的设置，使得滑块9在其上的滑动会更加稳定，滑块9的表面与斜面圆柱13的表面活动连接，两个斜面圆柱13的相对端固定连接，杆二10的表面固定连接有绕线轮14，绕线轮14的表面缠绕有拉绳15，拉绳15上远离绕线轮14的一端固定连接有由记忆合金构成的形变杆16，当记忆合金温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化，在安装时，将其在常温下拉伸后再进行安装，当其受热后会通过其金属属性而发生收缩，形变杆16的形状为螺旋杆，且记忆金属为具有双向记忆恢复的记忆金属，通过螺旋杆形状的设置，使得形变杆16能够产生更大的形变量，能够实现更广距离范围的调节，某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应，而双向记忆恢复的记忆金属的设置，使得螺旋杆16能够在常温恢复正常延伸的状态，而在高温状态下，会发生收缩，达到如图一所示的效果，且在具有双向记忆恢复的效果后，可重复进行使用，使用起来更加方便，上述合金为钛镍合金，形变杆16的数量为两个，两个形变杆16以壳体1的水平中心线对称设置，通过两个形变杆16的设置，使得杆二10的上下部分受力平衡，在转动时更加稳定，会产生更小的磨损，形变杆16的左端与壳体1的内壁固定连接。

工作原理：该双线圈电流传感器在使用时，通过形变杆16的设置，在安装时，将其在常温下拉伸后再进行安装，当其受热后会通过其金属属性而发生收缩；如图一所示，此时形变杆16为受热发生收缩后的状态，此时形变杆16通过拉绳15带动绕线轮14的转动，进而使杆二10带着套环12在克服扭簧11的弹力后而使杆二10发生转动，斜面圆柱13随杆二10转至图一所示状态，使得两个滑板8通过滑块9被挤压而在杆一6上进行相背离运动，线圈一2和线圈二3会随着各自的滑板8运动而实现分离，至此线圈一2和线圈二3断开，装置整体不再工作而发热，实现了降温，避免了高温加速老化以及易失火的问题，降低了安全隐患；解决了在实际使用过程中，随着使用环境温度的变化，传感器内壁的温度也会受干扰而发生变化，尤其在高温的使用环境下，会加速装置的老化速度，以及容易发生失火等意外情况，给使用带来安全隐患的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种双线圈电流传感器，包括壳体(1)、线圈一(2)、线圈二(3)和测量导线(4)，所述线圈一(2)和线圈二(3)大小尺寸相同且在壳体(1)内对称设置，所述测量导线(4)设置在线圈一(2)和线圈二(3)的水平中心线上，所述线圈一(2)的正端连接输出的正端，所述线圈二(3)的正端连接输出的负端，线圈一(2)和线圈二(3)的负端相接后再与接地端连接，其特征在于：所述壳体(1)的内壁固定连接有降温机构(5)；

所述降温机构(5)包括杆一(6)，所述杆一(6)上靠近两端的表面均套有压簧(7)，两个所述压簧(7)的相背端均与壳体(1)的内壁固定连接，两个所述压簧(7)的相对端固定连接有滑板(8)，所述滑板(8)被杆一(6)贯穿并与杆一(6)活动连接，两个所述滑板(8)上靠右侧的上表面开设有通孔并通过通孔与对应的线圈一(2)和线圈二(3)上靠左侧的负端表面固定连接，两个所述滑板(8)的左侧固定连接有滑块(9)，所述壳体(1)左侧的内壁限位转动有杆二(10)，所述杆二(10)上靠近两端的表面均套有扭簧(11)，两个所述扭簧(11)的相背端与壳体(1)的内壁固定连接，两个所述扭簧(11)的相对端均固定连接有套环(12)，所述套环(12)的内壁与杆二(10)的表面固定连接，所述杆二(10)上靠近中部的表面固定套有两对称的斜面圆柱(13)，所述滑块(9)的表面与斜面圆柱(13)的表面活动连接，两个斜面圆柱(13)的相对端固定连接，所述杆二(10)的表面固定连接有绕线轮(14)，所述绕线轮(14)的表面缠绕有拉绳(15)，所述拉绳(15)上远离绕线轮(14)的一端固定连接有由记忆合金构成的形变杆(16)，所述形变杆(16)的左端与壳体(1)的内壁固定连接；

所述线圈一(2)和线圈二(3)上靠左侧的相对端均固定连接有接触块(17)，两个接触块(17)可活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种双线圈电流传感器，其特征在于：所述滑板(8)为无弹性的塑料板，且具有良好的耐热性。

3.根据权利要求1所述的一种双线圈电流传感器，其特征在于：所述滑块(9)的表面为弧形面，且滑块(9)上的弧形面与斜面圆柱(13)上的斜面活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种双线圈电流传感器，其特征在于：所述斜面圆柱(13)的斜面上开设有滑槽(18)，所述滑槽(18)的内壁与滑块(9)的表面活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种双线圈电流传感器，其特征在于：所述形变杆(16)的形状为螺旋杆，且所述记忆合金为具有双向记忆恢复的记忆金属。

6.根据权利要求1所述的一种双线圈电流传感器，其特征在于：所述形变杆(16)的数量为两个，两个形变杆(16)以壳体(1)的水平中心线对称设置。

Images