CN208569010U - 一种磁通门闭环磁路组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁通门闭环磁路组件，包括探头体、线圈骨架、线圈以及呈环状的磁芯，线圈骨架内具有通孔，探头体设置在线圈骨架内，线圈绕设在线圈骨架上，磁芯自线圈骨架内穿过，磁芯上沿横截面方向开设有上下贯通的气隙，磁芯在气隙的周围保持连接。该磁通门闭环磁路组件在磁芯上设置了不完全截断的气隙，使得气隙的周围还保持连接，如此即能够增加磁路饱和范围，扩宽测量范围，还能够保证磁路的完成闭环，避免出现漏磁的情况，提高抗干扰能力。

Description

一种磁通门闭环磁路组件

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种磁通门闭环磁路组件。

背景技术

传感器是一种检测装置，能够检测到被测设备的相关信息，按一定规律变换成电信号或者其他形式信号输出。传感器应用范围非常广泛，为仪器仪表设备提供一种必备的技术支持。磁通门电流传感器是一种是以磁通门技术为基本原理，加上闭环控制在电子电路中的应用，磁通门传感器具有分辨力高、测量弱磁场范围宽、可靠、能够直接测量磁场的分量和适于在高速运动系统中使用等特点。磁通门传感器的工作原理是基于铁芯材料的非线性磁化特性，在交变激励信号的磁化作用下，铁芯的导磁特性发生周期性饱和与非饱和的变化，从而使围绕在铁芯上的感应线圈感应出反应外界磁场的信号。电流所产生的磁场在磁通门探头内经激励信号调制后，经过反馈，使电流传感器工作在零磁通状态。即磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”，通过这道“门”，相应的磁通量即被调制，并产生感应电动势。利用这种现象来测量电流所产生的磁场，从而间接的达到测量电流的目的。

磁通门传感器中采用的铁芯通常为闭合的环状铁芯，工作时，由于受到磁路饱和范围的限制，测量范围有限，因此通常采用气隙铁芯，即将环状的铁芯断开设置以形成气隙，采用气隙磁芯可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象，有气隙虽然增加了磁阻，减小磁导率，但工作时容易出现漏磁的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种既能增加磁路饱和范围，进而提高测量范围，同时还能够有效避免漏磁、提高抗干扰能力的磁通门闭环磁路组件。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种磁通门闭环磁路组件，包括探头体、线圈骨架、线圈以及呈环状的磁芯，所述线圈骨架内具有通孔，所述探头体设置在所述线圈骨架内，所述线圈绕设在线圈骨架上，所述磁芯自所述线圈骨架内穿过，其特征在于：所述磁芯上沿横截面方向开设有上下贯通的气隙，磁芯在气隙的周围保持连接。

优选地，所述探头体包括探头骨架、探头磁芯以及探头线圈，所述探头骨架设置在所述线圈骨架的通孔内，所述探头骨架的侧面沿所述探头骨架的轴向设置有凹槽，所述探头磁芯设置在所述凹槽内，所述探头线圈绕设在所述探头骨架上并位于所述探头磁芯的外周。

为了方便装配，同时实现对探头骨架的限位，所述磁芯穿入在所述线圈骨架内的部分上开设有槽孔，所述探头骨架限位设置在所述槽孔内。

所述气隙设置在所述槽孔的中部并与所述槽孔相垂直，所述槽孔在靠近气隙的部分沿靠近气隙位置的方向外扩设置。

为了避免探头线圈的端部发生移位而影响使用，所述探头骨架的一端连接有固定座，所述固定座上的侧面设置有供所述探头线圈绕设的线槽，所述固定座上设置有一组探针，探头线圈的端部连接在所述探针上。

为了方便线圈骨架与固定座的匹配安装以及固定，所述线圈骨架与固定座相对的端面上对应设置有能够匹配限位的缺口和凸块，所述线圈骨架与固定座还对应设置有能够匹配扣合的卡槽和卡扣。

为了进一步方便对探头骨架的限位安装，所述线圈骨架的通孔内沿轴向设置有用于限位所述探头骨架的限位槽。

优选地，所述磁芯呈矩形设置。

为了方便安装，所述磁芯包括第一磁芯件和第二磁芯件，所述第一磁芯件和第二磁芯件的第一自由端具有能够相互交叉叠合的齿片，所述第一磁芯件和第二磁芯件的第二自由端的端面上分别具有能够对合形成所述气隙的浅槽，并且所述第一磁芯件和第二磁芯件的第二自由端自端面向内延伸设置有能够对合形成所述槽孔的缺槽。

为了保证插针在电路板上的焊接可靠性，所述线圈骨架的安装面上设置有凸脚，所述线圈骨架的端部自安装面向外延伸设置有用于连接线圈的插针。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该磁通门闭环磁路组件在磁芯上设置了不完全截断的气隙，使得气隙的周围还保持连接，如此即能够增加磁路饱和范围，扩宽测量范围，还能够保证磁路的完成闭环，避免出现漏磁的情况，提高抗干扰能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例中磁通门闭环磁路组件的立体图。

图2为本实用新型实施例中磁通门闭环磁路组件的立体分解图。

图3为图2另一视角图。

图4为本实用新型实施例中磁通门闭环磁路组件的剖视图。

图5为本实用新型实施例中磁芯的立体图。

图6为本实用新型实施例中磁芯的主视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图6所示，本实施例中的磁通门闭环磁路组件，包括探头体1、线圈骨架2、线圈以及磁芯4。

其中，探头体1包括探头骨架11、探头磁芯12以及探头线圈。探头骨架11整体呈长条状，探头骨架11的一端连接有固定座112，该固定座112上安装有一组探针113，本实施例中一组探针113包括两根探针113。探头骨架11的侧面沿探头骨架11的轴向设置有凹槽111，探头磁芯12整体也呈条状，该探头磁芯12则匹配嵌入在凹槽111内，待探头磁芯12放置在凹槽111内后，凹槽111的侧壁则高出于探头磁芯12的外表面。如此通过外部工具压制凹槽111的边缘，进而将探头磁芯12卡设固定在凹槽111内。探头线圈则缠绕在探头骨架11上并位于探头磁芯12的外周。固定座112的侧面设置有供探头线圈绕设的线槽1120，则探头线圈在探头骨架11上缠绕好后，探头线圈的端部则缠绕至线槽1120内，进而连接在探针113上。

线圈骨架2整体呈筒状，该线圈骨架2内具有通孔，探头体1则设置在该线圈骨架2的通孔内。并且为了保证探头体1在线圈骨架2内的定位，该线圈骨架2的内侧壁上沿轴向设置有用于限位探头骨架11的限位槽20，该探头体1则限位安装在限位槽20内。探头体1在线圈骨架2内安装后，探头体1设置固定座112的一端露出在线圈骨架2外，线圈骨架2与固定座112相对的端面上对应设置有能够匹配限位的缺口21和凸块1121，本实施例中在线圈骨架2的端面上设置了缺口21，在固定座112上设置了凸块1121，该凸块1121位于线槽的下方。如此，通过该缺口21和凸块1121进一步实现了探头体1在线圈骨架2内的定位安装。此外，为了保证探头体1在线圈骨架2上的固定安装，线圈骨架2与固定座112上还对应设置有能够匹配扣合的卡槽1122和卡扣22。本实施例中，在线圈骨架2的端部设置了卡扣22，在固定座112上设置了卡槽1122，安装时，将探头体1沿着限位槽20的位置向线圈骨架2内推送，当固定座112上的凸块1121卡入到线圈骨架2上的缺口21内时，线圈骨架2上的卡扣22也恰好扣入到固定座112的卡槽1122内，进而实现线圈骨架2和探头体1之间的固定连接。

线圈缠绕在线圈骨架2上，并且线圈骨架2远离固定座112的一端上，在线圈骨架2的安装面向外延伸设置有用于连接线圈的插针24，即线圈在线圈骨架2上完成缠绕后，线圈的端部则连接在插针24上。本实施例中，线圈骨架2是需要安装在电路板上的，线圈骨架2与电路板的贴合面即为线圈骨架2的安装面。为了保证插针24能够可靠的焊接在电路板上，在线圈骨架2的安装面上设置有凸脚23，本实施例中，在线圈骨架2安装板的四角处分别设置凸脚23，保证线圈骨架2在电路板上的可靠支撑。如此线圈骨架2和电路板之间会形成间隙，当插针24穿入在电路板上后，在焊接时，使得插针24的根部与电路板之间具有一定的焊接距离，进而保证了插针24焊接的可靠性。

磁芯4整体呈环状，本实施例中的磁芯4呈矩形。该磁芯4包括有第一磁芯件401和第二磁芯件402，第一磁芯件401和第二磁芯件402的第一自由端具有能够相互交叉叠合的齿片400，第一磁芯件401和第二磁芯件402的第二自由端的端面上分别具有能够对合的浅槽411，并且第一磁芯件401和第二磁芯件402的第二自由端自端面向内延伸设置有能够对合的缺槽421。使用时，将第一磁芯件401和第二磁芯件402的第二自由端插入在线圈骨架2的通孔内并进行对合。对合后的第一磁芯件401和第二磁芯件402的第一自由端的齿片400相互交叉对合，进而实现连接。第一磁芯件401和第二磁芯件402的第二自由端对合后，两个浅槽411对合形成一个沿磁芯4横截面方向设置的气隙41，该气隙41上下贯通，并且在气隙41的周围由于相互接触对接而保持连接。另外两个缺槽421对合后在磁芯4上形成槽孔42。如此气隙41则位于槽孔42的中部并与槽孔42相垂直。并且为了进一步提高气隙41发挥的作用，槽孔42在靠近气隙41的部分沿靠近气隙41位置的方向外扩设置。

由于第一磁芯件401和第二磁芯件402的第二自由端分别自线圈骨架2的两端插入在线圈骨架2的通孔内。探头体1则刚好卡入在该槽孔42内，进一步实现对探头体1的固定、定位。如此第一磁芯件401和第二磁芯件402对合形成的气隙41能够提高磁路的饱和范围，进而增加测量范围。另外，由于气隙41的周围保持连接，保证了磁路完成闭环，避免出现漏磁的情况，提高抗干扰能力。

该磁通门闭环磁路组件在工作时，当穿过磁芯4内的待测线路中通入电流后，在磁芯4中会产生磁场变化，探头体1检测到该磁场变化后，进而产生感应磁场，进而反馈引起线圈中的电流变化，通过对线圈中电流的检测，仅能够实现待测线路中电流的检测。

Claims (10)

1.一种磁通门闭环磁路组件，包括探头体(1)、线圈骨架(2)、线圈以及呈环状的磁芯(4)，所述线圈骨架(2)内具有通孔，所述探头体(1)设置在所述线圈骨架(2)内，所述线圈绕设在线圈骨架(2)上，所述磁芯(4)自所述线圈骨架(2)内穿过，其特征在于：所述磁芯(4)上沿横截面方向开设有上下贯通的气隙(41)，磁芯(4)在气隙(41)的周围保持连接。

2.根据权利要求1所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述探头体(1)包括探头骨架(11)、探头磁芯(12)以及探头线圈，所述探头骨架(11)设置在所述线圈骨架(2)的通孔内，所述探头骨架(11)的侧面沿所述探头骨架(11)的轴向设置有凹槽(111)，所述探头磁芯(12)设置在所述凹槽(111)内，所述探头线圈绕设在所述探头骨架(11)上并位于所述探头磁芯(12)的外周。

3.根据权利要求2所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述磁芯(4)穿入在所述线圈骨架(2)内的部分上开设有槽孔(42)，所述探头骨架(11)限位设置在所述槽孔(42)内。

4.根据权利要求3所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述气隙(41)设置在所述槽孔(42)的中部并与所述槽孔(42)相垂直，所述槽孔(42)在靠近气隙(41)的部分沿靠近气隙(41)位置的方向外扩设置。

5.根据权利要求2所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述探头骨架(11)的一端连接有固定座(112)，所述固定座(112)上的侧面设置有供所述探头线圈绕设的线槽(1120)，所述固定座(112)上设置有一组探针(113)，探头线圈的端部连接在所述探针(113)上。

6.根据权利要求5所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述线圈骨架(2)与固定座(112)相对的端面上对应设置有能够匹配限位的缺口(21)和凸块(1121)，所述线圈骨架(2)与固定座(112)还对应设置有能够匹配扣合的卡槽(1122)和卡扣(22)。

7.根据权利要求2所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述线圈骨架(2)的通孔内沿轴向设置有用于限位所述探头骨架(11)的限位槽(20)。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述磁芯(4)呈矩形设置。

9.根据权利要求3或4所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述磁芯(4)包括第一磁芯件(401)和第二磁芯件(402)，所述第一磁芯件(401)和第二磁芯件(402)的第一自由端具有能够相互交叉叠合的齿片(400)，所述第一磁芯件(401)和第二磁芯件(402)的第二自由端的端面上分别具有能够对合形成所述气隙(41)的浅槽(411)，并且所述第一磁芯件(401)和第二磁芯件(402)的第二自由端自端面向内延伸设置有能够对合形成所述槽孔(42)的缺槽(421)。

10.根据权利要求1至7任一权利要求所述的磁通门闭环磁路组件，其特征在于：所述线圈骨架(2)的安装面上设置有凸脚(23)，所述线圈骨架(2)的端部自安装面向外延伸设置有用于连接线圈的插针(24)。