CN201277993Y

CN201277993Y - 用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器

Info

Publication number: CN201277993Y
Application number: CNU2008201416851U
Authority: CN
Inventors: 杨新璇
Original assignee: Tianjin Santroll Electric Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Santroll Electric Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2018-08-21

Abstract

本实用新型涉及一种电流传感器，具体来说是一种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器。本实用新型由铁氧体磁环段、磁传感器组成闭合磁路，所述磁环段至少有两个，所述磁传感器设置在所述磁环段之间形成的磁隙中，所述外部导线穿过磁环段和磁传感器组成的闭合磁路；本实用新型是材料成本更低、制作要求更低、耐震性更好、安装更方便、更易于调整、线性度更好、精度更高的磁感应电流传感器。

Description

用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器

技术领域：

本实用新型涉及一种电流传感器，具体的说涉及一种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器。

背景技术：

目前，市场上的电动车辆采用磁感应电流传感器来测量导线内的大电流，如图1所示：被测导线电流穿过带有一个开口的磁环，线性霍尔芯片置于磁环的磁隙内，霍尔芯片要求磁环产生的磁感应强度随穿过磁环的被测电流的增加而线性增大，这要求磁环的磁导率很低，约为空气磁导率的十倍左右，因此磁环普遍采用特殊定制的磁导率很低铁粉芯材料。磁环材料的特性很脆，磁导率很低；磁环磁隙开模订做后，尺寸固定；耐震性差，运输和装配过程中易损坏。如果采用磁导率较高的普通铁粉芯或是铁氧体材料，需要开较大的磁隙，这样由于磁通边缘效应，将导致电流传感器的线性度下降，对电流检测的准确度产生较大的影响。

到目前为止市场上还未见到材料成本更低、制作要求更低、耐震性好、安装方便、易于调整、线性度更好、精度更高的磁感应电流传感器。

实用新型内容：

本实用新型针对这些问题提出一种材料成本更低、制作要求更低、耐震性好、安装方便、易于调整、线性度更好、精度更高的磁感应电流传感器。

本实用新型解决上述技术问题采用下述方案：本实用新型的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，由铁氧体磁环段、磁传感器组成闭合磁路，所述磁环段至少有两个，所述磁传感器设置在所述磁环段之间形成的磁隙中，所述外部导线穿过磁环段和磁传感器组成的闭合磁路。

本实用新型的技术方案还可以包括：所述磁环段的横截面为矩形、圆形、椭圆形、半圆形中的一种或几种的组合；所述闭合磁路的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形中的一种或几种的组合；所述磁传感器为霍尔式磁传感器；所述霍尔式磁传感器的类型为线性霍尔元件；所述磁传感电流传感器的量程为-400A～+400A；所述磁环段闭合磁路为圆形，横截面为矩形时，内径为14～23mm；外径为25～37mm；厚度为6～9mm；所述霍尔式磁传感器两侧的磁隙每侧宽度为2～3mm；所述两磁环段中的无磁传感器侧的磁隙宽度为6～9mm；所述线形霍尔元件的型号为495B。

闭合磁路可以感应通过其内的导线里的电流，磁传感器通过检测磁隙内的磁感应强度来测量闭合区域里导线内的电流强度。现有技术采用单个集中磁隙，如使用高磁导率材料，磁隙宽度必须增加，会产生较大的边缘效应。本实用新型，由于磁环段至少有两个，即采用分布式磁隙，与单个集中磁隙相比，分布式磁隙减小了磁环的磁隙边缘效应的影响，所以可以选择磁导率更高、成本更低、硬度更高、不易碎裂的磁性材料；磁环的磁隙宽度可调整，使传感器量程在一定范围内可调；磁环安装更方便；传感器精度更高。这种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器在结构上还可以缓冲外界扭矩，耐震性好，不易碎裂，安装时可随意调整，调整完毕后再用胶粘接在测量装置上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在保证低磁导率的同时，磁化曲线具有良好的线性度，很好的解决了磁导率与线性度之间的矛盾；同时采用普通铁氧体磁环，采购难度和成本降低，安装方便、耐振性好，损坏率低。

附图说明：

图1是现有技术中电流传感器的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的结构示意图；

图3是本实用新型的第二个实施例的结构示意图；

图4是本实用新型的第三个实施例的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1-4：1是磁环段，2是磁隙，3是外部导线，4是磁传感器。

本实用新型解决上述技术问题采用下述方案为：本实用新型的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，由铁氧体磁环段1、磁传感器4组成闭合磁路，所述磁环段1至少有两个，所述磁传感器4设置在所述磁环段1之间形成的磁隙2中，所述外部导线3穿过磁环段1和磁传感器4组成的闭合磁路。

本实用新型的技术方案还可以包括：所述磁环段的横截面为矩形、圆形、椭圆形、半圆形中的一种或几种的组合。所述闭合磁路的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形中的一种或几种的组合。所述磁传感器为霍尔式磁传感器；所述霍尔式磁传感器的类型为线性霍尔元件。所述磁传感电流传感器的量程为-400A～+400A。所述磁环段闭合磁路为圆形，横截面为矩形时，内径为14～23mm；外径为25～37mm；厚度为6～9mm；所述霍尔式磁传感器两侧的磁隙每侧宽度为2～3mm；所述两磁环段中的无磁传感器侧的磁隙宽度为6～9mm。所述线形霍尔元件的型号为495B。

如图2，将具有集中式磁隙的铁氧体磁环，切割成以磁隙2中心线对称的两半。将两个半环对称地粘贴在测量装置环形腔的内侧，调节半环位置使磁环1成空间上对称的分布式磁隙2的形式，且每个磁隙2的尺寸满足霍尔式磁传感器4的要求。霍尔式磁传感器4置于其中一个磁隙内，而承载被测电流的外部导线1穿过磁环中心。

工作原理是：闭合磁路可以感应通过其内的导线3里的电流，霍尔式磁传感器4通过检测磁隙2内的磁感应强度来测量闭合区域里导线3内的电流强度。由于磁环段1至少有两个，即采用分布式磁隙，与集中磁隙相比，分布式磁隙减小了磁环段1的磁隙边缘效应的影响，所以可以选择磁导率更高、成本更低、硬度更高、不易碎裂的磁性材料；磁环段1的磁隙宽度可调整，使传感器量程在一定范围内可调；磁环段1安装更方便；传感器精度更高。

在满足线性要求的条件下，任意磁隙内均可放置磁传感器。相对于单一磁隙来说，分布式磁隙的单个磁隙尺寸小，因此磁通边缘效应影响小，线性度相对较高；而分布式磁隙的总磁隙大小与集中磁隙相当，使得其磁阻等于单一磁隙的磁环的磁阻，电流检测的量程随磁隙2的宽度可以在一定范围内可调。原则上来说，在保证总磁隙宽度不变的条件下，放置磁传感器的磁隙越小，其边缘效应越小，电流检测的线性度和准确度越高，但由于磁传感器4一般须置于磁隙中心，考虑到安装，磁隙尺寸也不宜过小，满足检测要求即可。在保证磁传感器侧的磁隙宽度不变的条件下，通过调节另一个磁隙的大小，在一定范围内可以细调霍尔电流传感器的量程。这种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器在结构上还可以缓冲外界扭矩，耐震性好，不易碎裂，安装时可随意调整，调整完毕后再用胶粘接在测量装置上。

如图3、图4所示，闭合磁路可以为矩形或其他形状；磁环段1的磁隙2可以为三个或更多个；磁环截面可以采用适合磁传感元件形状的各种形状，考虑到边缘效应，其横截面积只要稍大于磁传感元件，磁传感元件安装在其范围内即可。

Claims

1.一种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于：由铁氧体磁环段、磁传感器组成闭合磁路，所述磁环段至少有两个，所述磁传感器设置在所述磁环段之间形成的磁隙中，所述外部导线穿过磁环段和磁传感器组成的闭合磁路。

2.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于：所述磁环段的横截面为矩形、圆形、椭圆形、半圆形中的一种或几种的组合；或者所述闭合磁路的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于：所述磁传感器为霍尔式磁传感器；所述霍尔式磁传感器的类型为线性霍尔元件。

4.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于：所述磁传感电流传感器为量程是-400A～+400A的电流传感器。

5.根据权利要求2所述的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于：所述磁环段闭合磁路为圆形，横截面为矩形时，内径为14～23mm；外径为25～37mm；厚度为6～9mm。

6.根据权利要求3所述的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于：所述霍尔式磁传感器两侧的磁隙每侧宽度为2～3mm；所述两磁环段中的无磁传感器侧的磁隙宽度为6～9mm。

7.根据权利要求3所述的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于：所述线形霍尔元件的型号为495B。