CN209728026U - 电流感测模块及电流量测钩表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电流感测模块，包含一壳体组件、设置于其中的一环形铁芯组件及设置于体组件的一第一磁力感测组件及一第二磁力感测组件，分别侦测通过环形铁芯组件的磁场并产生一第一及一第二感测讯号；本实用新型另外提供一种电流量测钩表，包含一装置本体及设置于装置本体一端的电流感测模块，装置本体还包含切换组件、显示模块及讯号处理模块，讯号处理模块通过切换组件接收第一感测讯号或第二感测讯号，据以控制显示模块显示对应的电流大小；由二种不同感测范围的磁力感测组件，得到大范围及高分辨率的电流量测结果。

Description

电流感测模块及电流量测钩表

技术领域

一种感测模块及量测钩表，尤指一种电流感测模块及电流量测钩表。

背景技术

电流感测或量测装置是在生活领域、实验室量测或工业配电等领域频繁使用的量测装置，一般来说，电流感测装置中包含一霍尔组件，该霍尔组件感测电流产生的磁场并输出对应的讯号用于计算电流大小。一般来说，一电流量测装置只能量测一固定范围大小内的电流，且具有一固定的分辨率，当所需量测的电流大小超过该范围或所需的精度不同时，使用者必须取用另外一规格的电流量测装置进行量测。举例来说，一工业配电用电流钩表的量测范围是600～2000安培，其分辨率是0.1安培，若使用者此时要量测的电流大小约为30～40安培，或需要的分辨率为0.01安培，则该工业配电用电流钩表无法符合使用需求，使用者必须另外准备符合量测所需的电流钩表，这对于使用者而言相当不便利。故现有技术的电流量测装置势必须进行进一步改良。

实用新型内容

有鉴于现有的电流量测装置仅能量测一固定范围内的电流，本实用新型提供一种电流感测模块，及应用该电流感测模块的电流量测钩表。该电流感测模块包含一壳体组件、一环形铁芯组件、一第一磁力感测组件及一第二磁力感测组件。环形铁芯组件设置于该壳体组件中。该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件设置于该壳体组件该第一磁力感测组件感测通过该环形铁芯组件中的磁场并产生一第一感测讯号，该第二磁力感测组件侦测该通过该环形铁芯组件中的磁场并产生一第二感测讯号，且该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件的感测特性不同。

该壳体组件所包围的一感测区供一待测电流通过，例如是一电力传输线，该待测电流形成的磁场流通于该环形铁芯组件形成的磁路中。该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件分别感测该磁场，且该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件分别具有不同的适当感测磁场范围及分辨率，因此输出的第一感测讯号及第二感测讯号分别可用于代表不同范围的电流。如此一来，当使用者根据测量目的或环境，已知所需量测的待测电流的大约范围时，即能通过选择该第一磁力感测组件的输出或第二磁力感测组件的输出，选择适当的感测讯号作为感测输出，避免当待测电流不符合该电流感测模块感测范围时，必须更换量测模块的不便。

本实用新型另外还提供一种电流量测钩表，包含该电流感测模块及一装置本体。该装置本体形成有一容置空间，且具有一量测端及一操作接口。该电流感测模块设置于该量测端，且进一步包含有讯号传输与处理单元，该讯号传输与处理单元设置于该壳体组件中，具有一讯号输入端及一讯号输出端，该讯号输入端电连接该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件，该讯号输出端延伸进该装置本体的容置空间。该装置本体进一步包含一切换组件、一显示模块及一讯号处理模块，该切换组件及该显示模块设置于该操作接口，该讯号处理模块设置于该容置空间中。该切换组件具有二输入端及一输出端，该切换组件的二输入端分别电连接该讯号传输与处理单元的讯号输出端以接收该第一感测讯号及第二感测讯号，该切换组件导通其中一输入端及该输出端，以由该输出端输出一原始感测讯号。该讯号处理模块电连接该切换组件的输出端以接收该原始感测讯号，且电连接该显示模块，以根据该原始感测讯号控制该显示模块显示一电流量测数值。

用户由操作该切换组件，以控制该讯号处理模块接收的该原始感测讯号为该第一感测讯号或该第二感测讯号，该讯号处理模块则根据该原始感测讯号控制该显示模块显示对应的电流量测数值。如此一来，由操作该切换组件，该电流量测钩表可用以量测不同范围电流，并显示不同范围级别及分辨率的电流量测数值。举例来说，在该电流感测模块中，该第一磁力感测组件可量测的待测电流范围为0～40安培，该第二磁力感测组件可量测的待测电流范围为0～600安培。那么使用者在不同的量测环境，例如分别要量测约10安培的电流，及约100安培的电流，使用者不须更换电流量测钩表，便能进行量测，增加使用方便性及电流量测钩表的多元应用性。

附图说明

图1是本实用新型的电流感测模块的分离立体示意图。

图2是本实用新型的电流感测模块的外观立体示意图。

图3是本实用新型的电流量测钩表的部分剖面平面示意图。

图4是本实用新型的电流感量测钩表的部分组件立体示意图。

图5是本实用新型的电流量测钩表的另一部分组件平面示意图。

图6是本实用新型的电流量测钩表电路方块示意图。

图7是本实用新型的电流量测钩表的外观平面示意图。

图8是本实用新型的电流量测钩表第三较佳实施例的电路方块示意图。

具体实施方式

以下配合图式及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种电流感测模块10，包含一壳体组件11、一环形铁芯组件12、一第一磁力感测组件13及一第二磁力感测组件14。该环形铁芯组件12、该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14皆设置于该壳体组件11中。该第一磁力感测组件13感测通过该环形铁芯组件12中的磁场并产生一第一感测讯号，该第二磁力感测组件14侦测通过该环形铁芯组件12中的磁场并产生一第二感测讯号，且该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14的感测特性不同。

该壳体组件11的中间形成有一感测区100，该电流感测模块10用以产生与由该感测区100中通过的一待测电流大小分别成正比的二组感测讯号。该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14较佳是选用霍尔组件，且是两种不同感测规格的霍尔组件，以分别供感测不同范围的电流所产生之磁场。更详细的说，不同规格的霍尔组件系指分别具有不同的适当感测磁场大小，举例而言，该第一磁力感测组件13的感测磁场范围系0高斯(G)～100G，其对应输出的第一感测讯号系一0伏特(V)～1V的输出电压；该第二磁力感测组件14的感测磁场范围是0G～1000G，其对应输出的第二感测讯号系一0V～10V输出电压。

进一步的，根据该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14受到的磁场大小与产生之感测讯号的比例，在该环形铁芯组件12中，该第一磁力感测组件13的可量测电流范围为0～40安培，额定分辨率为0.01安培；该第二磁力感测组件14的量测范围为0～600安培，分辨率为0.1安培。那么当待测电流已知约为100安培时，则选用该第二磁力感测组件14产生的第二感测讯号做为后端量测使用；当待测电流大小已知为约10安培内的电流，或所需之量测精度较高时，则选用该第一磁力感测组件13产生的第一感测讯号做为后端量测使用。如此一来，通过使用本实用新型的电流感测模块10，用户能够根据量测需求择一使用第一感测讯号或第二感测讯号，以获得符合待测电流及量测需求的感测讯号，也就是说，该电流感测模块10能够适用于量测大范围的电流，也能获得高精确度的量测讯号，而能够应用于多元的量测环境。

在此须进一步说明的是，本实用新型系以可量测0～40安培、0～600安培之磁力感测组件为例，亦可选用其他规格之二磁力感测组件得到不同之量测范围及分辨率，本实用新型对其组件规格不加以限制。此外，本实用新型系以二个磁力感测组件为例，而本实用新型亦可设置三个以上不同感测范围及分辨率的磁力感测组件，以进一步扩大感测电流范围或增进分辨率，本实用新型在此不加以限制。

本实用新型的该电流感测模块10能供组合应用于任何须进行电流量测的装置、系统或模块，以下进一步举例说明之。

再请参阅图1所示，在本实用新型的一第一较佳实施例中，该电流感测模块10的壳体组件11包含有一第一半环壳体111及一第二半环壳体112，该第一半环壳体111具有一第一容置空间1110，该第二半环壳体112具有一第二容置空间1120。该第一半环壳体111具有相对的一第一枢接端1111及一第一接合端1112，而该第二半环壳体112具有相对的一第二枢接端1121及一第二接合端1122。该第一半环壳体111的一第一枢接端1111与该第二半环壳体112的第二枢接端1121枢接。该环形铁芯组件12包含有一第一半环铁芯121及一第二半环铁芯122，该第一半环铁芯121及该第二半环铁芯122分别配合设置于该第一容置空间1110及第二容置空间1120中。当该第一半环壳体111及该第二半环壳体112枢转闭合时，该第一接合端1112及该第二接合端1122相抵靠，使得该第一半环铁芯121及第二半环铁芯122的两端分别相对应，形成一完整的磁路。

在本较佳实施例中，该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14设置于该第一容置空间1110中，且设置于该第一半环铁芯121的其中一端，例如是该第一容置空间1110中靠近该第一接合端1112的一端，或该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14也可设置第一容置空间1110中靠近该第一枢接端1111的一端，使得该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14设置于该第一半环铁芯121的相对两端及第二半环铁芯122的相对两端间，以感测通过该第一半环铁芯121及第二半环铁芯122的磁场。

除此之外，该电流感测模块10也可包含二第一感测组件13及二第二感测组件14，形成二组第一感测组件13及第二感测组件14，其中一组第一感测组件13及第二感测组件14设置于第一容置空间1110中靠近该第一接合端1112的一端，另一组第一感测组件13及第二感测组件14设置于第一容置空间1110中靠近第一枢接端1111的一端。该二第一感测组件13共接输出一第一感测讯号，而该二第二感测组件14共接输出一第二感测讯号，以获得更准确的第一感测讯号及第二感测讯号。

请参阅图2所示，在本实用新型的一第二较佳实施例中，该电流感测模块10进一步包含一讯号传输与处理单元15及二转接端子16。该讯号传输与处理单元15具有一讯号输入端及一讯号输出端，该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14分别连接该讯号传输与处理单元15的讯号输入端。该二转接端子16设置于该讯号传输与处理单元15的讯号输出端并通过该讯号传输与处理单元15分别连接第一磁力感测组件13及第二磁力感测组件14。该讯号传输与处理单元15将该第一感测讯号及该第二感测讯号进行一放大稳定处理后，将该经放大的第一感测讯号及第二感测讯号输出至转接端子16，以供后端量测使用。

根据电流感测模块10的外观大小设计、系统、模块或后端讯号处理模块23的设置需求等，该讯号传输与处理单元15可选用印刷电路板、软性电路板、讯号传输线等，而该二转接端子16较佳可为扁平电缆母座或其他规格之转接母座等，本实用新型在此不加以限制。本实用新型的电流感测模块10供量测该待测电流，并通过该二转接端子16分别输出该第一感测讯号及该第二感测讯号，以供后端电流量测所需。由于该第一感测讯号及该第二感测讯号根据同一待测电流产生的不同比例之感测讯号，用户可通过该二转接端子16分别接收该第一感测讯号或该第二感测讯号，进一步转换或处理后获得通过该感测区100的待测电流大小，并根据待测电流的预估值或所得量测结果进一步切换接收第一感测讯号或第二感测讯号，以同时获得范围广且精度准确度高的量测结果。

除此之外，请参阅图3及图4所示，本实用新型还提供一种电流量测钩表，包含该电流感测模块10及一装置本体20。该装置本体20形成有一容置空间，且具有一量测端201及一操作接口202，该装置本体20还包含分别设置于该操作接口202上的一切换组件21及一显示模块22。其中，该电流感测模块10的该壳体组件11配合该电流量测钩表的外型及与装置本体20的组装结构实施外观设计，本实用新型对此不加以限制。该电流感测模块10设置于该装置本体20的量测端201并与该装置本体20组合，请一并参阅图5所示，该电流感测模块10进一步包含有一讯号传输与处理单元15，该讯号传输与处理单元15具有一讯号输入端151及一讯号输出端152，且设置于该壳体组件11中，其中该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14分别电连接该讯号输入端151，该讯号输出端152则通过该壳体组件11延伸至该装置本体20的容置空间中。

其中，请一并参阅图6所示，该装置本体还包含有一讯号处理模块23，较佳设置于容置空间10中，且该切换组件21具有二输入端及一输出端，该二输入端分别电连接该讯号传输与处理单元15的讯号输出端152接收该第一感测讯号及第二感测讯号，该切换组件21根据其切换状态导通其中一输入端及该输出端，以由该输出端输出一原始感测讯号，该原始感测讯号即为该第一感测讯号或第二感测讯号。该讯号处理模块23电连接该切换组件21的输出端及该显示模块22，以接收该原始感测讯号，该讯号处理模块23侦测该切换组件的切换状态，以判断该原始感测讯号该第一感测讯号或该第二感测讯号，以对该原始感测讯号做适当的讯号处理，并根据该原始感测讯号控制该显示模块22显示一电流量测数值。

例如，当该切换组件21在一第一状态时，该切换组件21选取该第一磁力感测组件13产生的第一感测讯号提供至该讯号处理模块23，该讯号处理模块23接收的原始感测讯号为该第一感测讯号；当该切换组件21在一第二状态时，该切换组件21选取该第二磁力感测组件14产生的第二感测讯号提供至该讯号处理模块23，该讯号处理模块23接收的原始感测讯号为该第二感测讯号。

请一并参阅图7所示，该切换组件21供使用操作以切换该讯号处理模块23接收该第一感测讯号或该第二感测讯号，该切换组件21较佳可选用机械式切换开关或电子式切换开关，本实用新型在此不加以限制。本实用新型的电流量测钩表供使用者量测一待测电流并直接显示一电流量测数值，用户通过操作该切换组件21，以控制该装置本体20中的讯号处理模块23接收该第一感测讯号或该第二感测讯号。如上所述，该第一感测讯号或该第二感测讯号分别用以代表不同范围大小的电流，因此，该电流量测钩表能够供使用者量测二种不同范围的电流，使用者不须根据待测电流的大小级别差异频繁的更换电流量测钩表，增加使用方便行及多元应用性。

再请参阅图3及4所示，在本实施例中，该讯号传输与处理单元15是一软性电路板，具有相对的该讯号输入端151及讯号输出端152，且设置于该第一容置空间1110中。该软性电路板的讯号输入端151设置于该第一半环铁芯121的一端，以供电连接该第一磁力感测组件13及该第二磁力感测组件14。该第一半环壳体111具有一开口1113，该开口1113连通该第一容置空间1110及该装置本体20的容置空间，而该软性电路板沿该第一半环壳体111的第一容置空间1110延伸，其讯号输出端152通过该第一半环壳体111的开口1113延伸至该装置本体20容置空间中，以供电连接该切换组件21并输出第一感测讯号及第二感测讯号。

请参阅图8所示，在本实用新型的一第三较佳实施例中，该讯号处理模块23包含一放大单元231及一数字转换单元232。该放大单元231电连接该切换组件21的输出端，以接收一原始感测讯号，也就是该第一感测讯号或该第二感测讯号。放大单元231根据该切换组件的切换状态以特定的增益将该原始感测讯号进行放大转换后输出至该数字转换单元232，该数字转换单元232将该经放大之原始感测讯号进行一模拟数字转换，产生一数字感测讯号，并输出该数字感测讯号至该显示模块22以控制该显示模块22显示对应的电流量测数值。

较佳的，该讯号处理模块23进一步包含一直流转换单元233，该直流转换单元233电连接于该放大单元231及该数字转换单元232之间。当该待测电流系一交流电时，该第一感测讯号或该第二感测讯号为一交流讯号，因此该数字转换单元232将该经放大后的原始感测讯号转换为一对应的直流感测讯号，并输出至该数字转换单元232，以供该数字转换单元232进一步将该直流感测讯号转换为该数字感测讯号。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种电流感测模块，其特征在于，包含有：

一壳体组件；

一环形铁芯组件，设置于该壳体组件中；

一第一磁力感测组件，设置于该壳体组件中，且该第一磁力感测组件侦测通过该环形铁芯组件中的磁场并产生一第一感测讯号；

一第二磁力感测组件，设置于该壳体组件中，且该第二磁力感测组件侦测通过该环形铁芯组件的磁场并产生一第二感测讯号；其中，

该第一磁力感测组件与该第二磁力感测组件的感测特性不相同。

2.如权利要求1所述的电流感测模块，其特征在于，该壳体组件包含：

一第一半环壳体，具有相对的一第一枢接端及一第一接合端，且具有一第一容置空间；

一第二半环壳体，具有相对的一第二枢接端及一第二接合端，且具有一第二容置空间；其中，

该第一半环壳体的第一枢接端与该第二半环壳体的第二枢接端枢接；

该环形铁芯组件包含一第一半环铁芯及一第二半环铁芯，该第一半环铁芯设置于该第一半环壳体的第一容置空间中，该第二半环铁芯配合设置于该第二半环壳体的第二容置空间中。

3.如权利要求2所述的电流感测模块，其特征在于，

该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件设置于该第一半环壳体的第一容置空间中，且设置于靠近该第一接合端的一端。

4.如权利要求2所述的电流感测模块，其特征在于，

该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件设置于该第一半环壳体的第一容置空间中，且设置于靠近该第一枢接端的一端。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电流感测模块，其特征在于，进一步包含有，

一讯号传输与处理单元，具有一讯号输入端及一讯号输出端，该讯号输入端电连接该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件；

二转接端子，分别电连接该讯号传输与处理单元的讯号输出端，且通过该讯号传输与处理单元分别电连接该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件，该二转接端子分别供输出该第一感测讯号或该第二感测讯号。

6.一种电流量测钩表，其特征在于，包含有：

一装置本体，具有一容置空间，且具有一量测端及一操作接口，该装置本体包含：

一切换组件，设置于该操作接口，且具有二输入端及一输出端；

一显示模块，设置于该操作接口；

一如权利要求2至4中任一项所述的电流感测模块，设置于该装置本体的量测端，该电流感测模块进一步包含：

一讯号传输与处理单元，设置于该壳体组件中，且具有一讯号输入端及一讯号输出端，该讯号输入端电连接该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件，该讯号输出端延伸至该装置本体的容置空间；

该切换组件的二输入端分别电连接该讯号传输与处理单元的讯号传输单以接收该第一感测讯号及第二感测讯号，该切换组件导通其中一输入端及该输出端；

一讯号处理模块，设置于该装置本体的容置空间中，该讯号处理模块电连接该切换组件以接收一原始感测讯号，且电连接该显示模块，该讯号处理模块侦测该切换组件的一切换状态，并根据该原始感测讯号及该切换状态控制该显示模块显示一电流量测数值。

7.如权利要求6所述的电流量测钩表，其特征在于，

该讯号传输与处理单元为一软性电路板，设置于该第一容置空间中，该第一磁力感测组件及该第二磁力感测组件电连接该讯号传输与处理单元的讯号输入端；

该第一半环壳体具有一开口，该开口连通该第一容置空间及该装置本体的容置空间；

该讯号传输与处理单元的该讯号输出端通过该第一半环壳体的开口延伸至该装置本体的容置空间中。

8.如权利要求6所述的电流量测钩表，其特征在于，该讯号处理模块包含：

一放大单元，电连接该切换组件的输出端以接收该原始感测讯号，并根据该切换组件的切换状态该原始感测讯号进行一放大转换；

一数字转换单元，电连接该放大单元及该显示模块，该数字转换单元接收该经放大后的原始感测讯号，将其转换为一数字感测讯号后输出至该显示模块。

9.如权利要求8所述的电流量测钩表，其特征在于，该讯号处理模块进一步包含：

一直流转换单元，电连接于该放大单元及该数字转换单元之间，以由该放大单元接收该经放大后的原始感测讯号，将其转换为一直流感测讯号并输出至该数字转换单元。