CN114296015B - 一种传感器电磁感应组件 - Google Patents
一种传感器电磁感应组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114296015B CN114296015B CN202111561849.2A CN202111561849A CN114296015B CN 114296015 B CN114296015 B CN 114296015B CN 202111561849 A CN202111561849 A CN 202111561849A CN 114296015 B CN114296015 B CN 114296015B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic core
- circuit board
- clamping groove
- tmr
- shaped clamping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
本发明涉及一种传感器电磁感应组件，包括屏蔽壳结构、线圈支架结构、电路板结构和漆包线磁芯组件；其特征是：所述线圈支架结构包含磁芯支架和U形卡槽结构，所述磁芯支架呈圆环状，在所述磁芯支架上设有一个所述U形卡槽结构，所述U形卡槽结构中包含两个小型U形的外露磁芯卡槽和一个TMR芯片T型卡槽，在所述U形卡槽结构的底部设有一个数据采集孔，在所述U形卡槽结构的一侧内壁上设有一个卡槽凸起，所述内壁与所述卡槽凸起构成所述的TMR芯片T型卡槽，通过隧道磁电阻（TMR）芯片测量绕线磁芯缺口处磁场的变化，并通过设计的电路板将信号输送到主电路中，电路板平面紧贴磁芯平面，配合紧凑，灵敏度和精确度高。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种传感器电磁感应组件。
背景技术
随着电力系统的发展及对测量计量技术的不断改进，对像电流传感器一类器件的要求越来越高，研究更为可靠的、精度更高的传感器更为必要。目前市场上绝大多数的直流电流传感器，是采用霍尔元器件设计的，可靠性和精度较差，磁路配合的不够紧密，磁路信号与电路信号之间的转化过程中产生的误差和干扰较大，导致设计出的产品灵敏度和精确度不是很高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种传感器电磁感应组件，按照新型结构，利用用于直流计量的电流传感器，通过隧道磁电阻（TMR）芯片测量绕线磁芯缺口处磁场的变化，并通过设计的电路板将信号输送到主电路中，电路板平面紧贴磁芯平面，配合紧凑，灵敏度和精确度高。
本发明技术方案为，一种传感器电磁感应组件，包括屏蔽壳结构、线圈支架结构、电路板结构和漆包线磁芯组件；所述线圈支架结构包含磁芯支架和U形卡槽结构，所述磁芯支架呈圆环状，在所述磁芯支架上设有一个所述U形卡槽结构，所述U形卡槽结构中包含两个小型U形的外露磁芯卡槽和一个TMR芯片T型卡槽，在所述U形卡槽结构的底部设有一个数据采集孔，在所述U形卡槽结构的一侧内壁上设有一个卡槽凸起，所述内壁与所述卡槽凸起构成所述的TMR芯片T型卡槽；
所述电路板结构包含电路板和TMR芯片载板，所述电路板结构设有一个中心孔，所述电路板上有一个跑道形的电路板环形孔，在所述电路板环形孔的一个长边上设有四个等间隔、并排的、由小矩形铜片组成的电路板焊接处，所述TMR芯片载板为一个倒T形状，所述TMR芯片载板上设有矩形状的TMR电路板，在所述TMR电路板上设有一个TMR芯片，在所述TMR电路板的一端设有四个数据接口，所述TMR芯片上设有四个输入输出口，所述输入输出口与对应的所述数据接口相连接，所述倒T形状的横边上设有四个等间隔、并排的、由小矩形铜片组成的载板焊接处，所述载板焊接处上的四个所述小矩形铜片分别与所述TMR电路板的对应的所述数据接口相连接，所述载板焊接处穿过电路板环形孔与所述电路板焊接处连接；
所述TMR芯片载板穿过所述电路板环形孔后，卡入所述U形卡槽结构的TMR芯片T型卡槽；
所述屏蔽壳结构包含屏蔽壳上盖和屏蔽壳底壳，所述屏蔽壳上盖为圆形中心挖孔的金属盖板，在所述屏蔽壳上盖的中心设有环状凸起，所述环状凸起的内直径小于所述电路板结构的中心孔的直径，所述电路板结构通过中心孔与所述屏蔽壳上盖的所述环状凸起嵌在一起；所述屏蔽壳底壳为碗状金属壳体，中间底部设有金属导电孔；
所述漆包线磁芯组件包含漆包线和环状磁芯组件，环状磁芯组件设有磁芯头，所述漆包线来回循环绕制在所述环状磁芯组件上，漆包线两头线头焊接在所述电路板焊接处的两个外侧小矩形铜片的内部，所述磁芯头构成了一个磁芯缺口，所述磁芯缺口卡在所述外露磁芯卡槽上；
优选的，所述TMR电路板的另一端放置在所述磁芯缺口内，此时，所述TMR芯片位于所述磁芯缺口的中心。
优选的，在壳体内设有一个卡位凹槽。
优选的，所述载板板焊接处的四个小矩形铜片与所述电路板焊接处的四个小铜片一一对应贴合并用焊锡丝焊接在一起。
本发明的有益效果：
1）本发明通过隧道磁电阻（TMR）芯片测量绕线磁芯缺口处磁场的变化，并通过设计的电路板将信号输送到主电路中，电路板平面紧贴磁芯平面，配合紧凑，灵敏度和精确度高。
2）本发明的屏蔽结构造型美观，且与内部组件配合紧密，屏蔽效果好；
2本发明的新型结构使得磁芯更容易固定，装配更加紧配，使的电磁感应不易产生误差；
3）本发明采用两个线路板垂直焊接；将待测磁场从与电路板垂直方向变成水平方向，节省空间，提高精度；
4）本发明的槽型支架配合中间的凸起结构，有效限制磁芯的前后左右四个方位位移，增加组件的可靠性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明电路板与TMR芯片载板示意图；
图3为本发明感应芯片放置位置及绕线方式示意图；
图4为本发明磁芯与磁芯支架配合示意图；
图5为本发明漆包线磁芯组件仰视示意图；
图6为本发明的漆包线磁芯组件主视示意图；
图7为本发明漆包线磁芯组件横截面示意图；
图8为本发明磁芯支架俯视图示意图；
图9为本发明磁芯支架示意图。
图中，1、屏蔽壳上盖；2、电路板；3、TMR芯片载板；4、TMR芯片；5、漆包线磁芯组件；6、磁芯支架；7、屏蔽壳底壳；8、电路板焊接处；9、电路板环形孔；10、载板焊接处；11、漆包线；12、漆包线包裹的内部磁芯；13、导线；14、磁芯头；15、外露磁芯卡槽；16、TMR芯片T型卡槽；17、U形卡槽结构。
具体实施方式
实施例1
如图1至图9所示，本发明包括屏蔽壳结构、线圈支架结构、电路板结构和漆包线磁芯组件5。所述线圈支架结构包含磁芯支架6和U形卡槽结构17，所述磁芯支架6呈圆环状，在所述磁芯支架6上设有一个所述U形卡槽结构17，所述U形卡槽结构17中包含两个小型U形的外露磁芯卡槽15和一个TMR芯片T型卡槽16，在所述U形卡槽结构17的底部设有一个数据采集孔，在所述U形卡槽结构17的一侧内壁上设有一个卡槽凸起，所述内壁与所述卡槽凸起构成一个TMR芯片T型卡槽16。
所述电路板结构包含电路板2和TMR芯片载板3，所述电路板结构设有一个中心孔，所述电路板上有一个跑道形的电路板环形孔9，在所述电路板环形孔的一个长边上设有四个等间隔、并排的、由小矩形铜片组成的电路板焊接处8，所述TMR芯片载板3为一个倒T形状，所述TMR芯片载板3上设有矩形状的TMR电路板，在所述TMR电路板上设有一个TMR芯片4，在所述TMR电路板的一端设有四个数据接口，所述TMR芯片4上设有四个输入输出口，所述输入输出口与对应的所述数据接口相连接，所述倒T形状的横边上设有四个等间隔、并排的、由小矩形铜片组成的载板焊接处10，所述载板焊接处10上的四个所述小矩形铜片分别与所述TMR电路板的四个对应的数据接口相连接，所述载板板焊接处10穿过电路板环形孔9与所述电路板焊接处8连接，所述载板板焊接处10的四个小矩形铜片与所述电路板焊接处8的四个小铜片一一对应贴合并用焊锡丝焊接在一起；
所述TMR芯片载板穿过所述电路板环形孔9后，卡入所述U形卡槽结构17的TMR芯片T型卡槽；
所述屏蔽壳结构包含屏蔽壳上盖1和屏蔽壳底壳7，所述屏蔽壳上盖1为圆形中心挖孔的金属盖板，在所述屏蔽壳上盖的中心设有环状凸起，所述环状凸起的内直径小于所述电路板结构的中心孔的直径，所述电路板结构通过中心孔与所述屏蔽壳上盖1的所述环状凸起嵌在一起；所述屏蔽壳底壳7为碗状金属壳体，中间底部设有金属导电孔。
所述漆包线磁芯组件包含漆包线11和环状磁芯组件5，所述漆包线11来回循环绕制在磁芯头14上，漆包线11两头线头焊接在所述电路板焊接处8的两个外侧小矩形铜片的内部，所述磁芯头14构成了一个磁芯缺口，所述磁芯缺口卡在所述外露磁芯卡槽15上。
所述TMR电路板的另一端放置在所述磁芯缺口内，此时，所述TMR芯片4位于所述磁芯缺口的中心。
本发明中的电磁感应组件包括以下几个重要部分：屏蔽壳上盖1；电路板2；倒T型TMR芯片载板3；TMR芯片4；漆包线与磁芯组件5；磁芯支架6；屏蔽壳底壳7；漆包线11；漆包线包裹的内部磁芯12；其中屏蔽壳上盖1与屏蔽壳底座 7共同组成整个组件的屏蔽结构，防止电磁感应组件受外界磁场的干扰；流过导线13的电流导线周围形成磁场，通过漆包线包裹的内部磁芯12将磁场聚集，由TMR芯片感应磁场强度；反之，绕在漆包线包裹的内部磁芯12上的漆包线11形成与导线导流相反的微小的电流信号，输送到电路板2中；电路板2通过焊接与TMR芯片载板3连接一起，将放置在后者上的TMR芯片4感应到的磁场信号输送到主电路中；TMR芯片4放置于磁芯头14横截面的中心处，有利于最直接、准确的测量漆包线包裹的内部磁芯12缺口处的磁场。
Claims (4)
1.一种传感器电磁感应组件，包括屏蔽壳结构、线圈支架结构、电路板结构和漆包线磁芯组件；其特征是：所述线圈支架结构包含磁芯支架和U形卡槽结构，所述磁芯支架呈圆环状，在所述磁芯支架上设有一个所述U形卡槽结构，所述U形卡槽结构中包含两个小型U形的外露磁芯卡槽和一个TMR芯片T型卡槽，在所述U形卡槽结构的底部设有一个数据采集孔，在所述U形卡槽结构的一侧内壁上设有一个卡槽凸起，所述内壁与所述卡槽凸起构成所述的TMR芯片T型卡槽；
所述电路板结构包含电路板和TMR芯片载板，所述电路板结构设有一个中心孔，所述电路板上有一个跑道形的电路板环形孔，在所述电路板环形孔的一个长边上设有四个等间隔、并排的、由小矩形铜片组成的电路板焊接处，所述TMR芯片载板为一个倒T形状，所述TMR芯片载板上设有矩形状的TMR电路板，在所述TMR电路板上设有一个TMR芯片，在所述TMR电路板的一端设有四个数据接口，所述TMR芯片上设有四个输入输出口，所述输入输出口与对应的所述数据接口相连接，所述倒T形状的横边上设有四个等间隔、并排的、由小矩形铜片组成的载板焊接处，所述载板焊接处上的四个所述小矩形铜片分别与所述TMR电路板的对应的所述数据接口相连接，所述载板焊接处穿过电路板环形孔与所述电路板焊接处连接；
所述TMR芯片载板穿过所述电路板环形孔后，卡入所述U形卡槽结构的TMR芯片T型卡槽；
所述屏蔽壳结构包含屏蔽壳上盖和屏蔽壳底壳，所述屏蔽壳上盖为圆形中心挖孔的金属盖板，在所述屏蔽壳上盖的中心设有环状凸起，所述环状凸起的内直径小于所述电路板结构的中心孔的直径，所述电路板结构通过中心孔与所述屏蔽壳上盖的所述环状凸起嵌在一起；所述屏蔽壳底壳为碗状金属壳体，中间底部设有金属导电孔；
所述漆包线磁芯组件包含漆包线和环状磁芯组件，环状磁芯组件设有磁芯头，所述漆包线来回循环绕制在所述环状磁芯组件上，漆包线两头线头焊接在所述电路板焊接处的两个外侧小矩形铜片的内部，所述磁芯头构成了一个磁芯缺口，所述磁芯缺口卡在所述外露磁芯卡槽上。
2.根据权利要求1所述的传感器电磁感应组件，其特征是：所述TMR电路板的另一端放置在所述磁芯缺口内，此时，所述TMR芯片位于所述磁芯缺口的中心。
3.根据权利要求1所述的传感器电磁感应组件，其特征是：在壳体内设有一个卡位凹槽。
4.根据权利要求1所述的传感器电磁感应组件，其特征是：所述载板板焊接处的四个小矩形铜片与所述电路板焊接处的四个小铜片一一对应贴合并用焊锡丝焊接在一起。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111561849.2A CN114296015B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 一种传感器电磁感应组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111561849.2A CN114296015B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 一种传感器电磁感应组件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114296015A CN114296015A (zh) | 2022-04-08 |
| CN114296015B true CN114296015B (zh) | 2023-09-26 |
Family
ID=80966913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111561849.2A Active CN114296015B (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 一种传感器电磁感应组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114296015B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11121253A (ja) * | 1997-10-16 | 1999-04-30 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電流センサ取り付け装置 |
| KR20020025353A (ko) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | 최준삼 | 금속재 쉴드 케이스를 구비하는 인덕턴스 코일 |
| CN104392832A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-04 | 南京信息工程大学 | 一种非接触式监测雷电流的磁芯线圈 |
| CN111122949A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-08 | 中北大学 | 一种TMR与Rogowski线圈复合的电流测试方法 |
| WO2020113467A1 (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种感应式磁传感器及电磁勘探设备 |
| CN112378994A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-19 | 华东理工大学 | 一种基于tmr磁阻传感器阵列的金属构件深层缺陷的电磁检测探头 |
| CN212568917U (zh) * | 2020-05-07 | 2021-02-19 | 宁波泰丰源电气有限公司 | 一种用于电能表的电子式电流传感器 |
-
2021
- 2021-12-20 CN CN202111561849.2A patent/CN114296015B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11121253A (ja) * | 1997-10-16 | 1999-04-30 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電流センサ取り付け装置 |
| KR20020025353A (ko) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | 최준삼 | 금속재 쉴드 케이스를 구비하는 인덕턴스 코일 |
| CN104392832A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-03-04 | 南京信息工程大学 | 一种非接触式监测雷电流的磁芯线圈 |
| WO2020113467A1 (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种感应式磁传感器及电磁勘探设备 |
| CN111122949A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-08 | 中北大学 | 一种TMR与Rogowski线圈复合的电流测试方法 |
| CN212568917U (zh) * | 2020-05-07 | 2021-02-19 | 宁波泰丰源电气有限公司 | 一种用于电能表的电子式电流传感器 |
| CN112378994A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-19 | 华东理工大学 | 一种基于tmr磁阻传感器阵列的金属构件深层缺陷的电磁检测探头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114296015A (zh) | 2022-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9423429B2 (en) | Current sensor | |
| JP6019373B2 (ja) | 電流センサ | |
| WO2013164722A1 (en) | Electric current transducer module | |
| JP2014134458A (ja) | 電流センサ | |
| CN114296015B (zh) | 一种传感器电磁感应组件 | |
| CN113341201B (zh) | 一种磁通门电流传感器及电流测量方法 | |
| JP2014055790A (ja) | 電流センサ | |
| CN109799380B (zh) | 一种集成式电流传感器及其封装方法 | |
| CN101452062A (zh) | 一种屏蔽电场的磁感应测量传感器屏蔽盒 | |
| CN217484394U (zh) | 一种电流传感器电磁感应结构 | |
| CN110676039A (zh) | 一种包括电流检测及信号检测的互感器 | |
| US20200072872A1 (en) | Current sensing module for current sensor and method for manufacturing current sensing module | |
| CN210037943U (zh) | 一种组合式电子式传感器 | |
| WO2014005431A1 (zh) | 芯片式磁传感器 | |
| CN113671208B (zh) | 一种双环互感测速装置 | |
| JP2014098633A (ja) | 電流センサ | |
| RU51197U1 (ru) | Индуктивный преобразователь перемещений | |
| CN104297558A (zh) | 一种电流测量装置 | |
| CN213275674U (zh) | 片式磁芯电性的检测治具 | |
| CN208315544U (zh) | 一种磁传感封装结构及磁传感元件 | |
| CN211756978U (zh) | 用于2d平面霍尔芯片的磁通量测试装置 | |
| CN214151016U (zh) | 一种降低引线回路杂散面积的磁探针 | |
| CN210489415U (zh) | 一种新结构罗氏线圈 | |
| CN215180475U (zh) | 一种电工仪表用电流传感器 | |
| CN109683004B (zh) | 一种组合式电子式传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |