CN210015155U - 一种电容传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电容传感器，包括电容单元和包覆该电容单元的壳体，电容单元包括第一电极板、第二电极板以及设置于第一电极板和第二电极板之间的介质层，介质层包括依次层叠的第一陶瓷层、环氧树脂层和第二陶瓷层，所述第一陶瓷层和第二陶瓷层分别与第一电极板和第二电极板连接，环氧树脂层为具有负介电常数的环氧树脂层，第一陶瓷层和第二陶瓷层均为氧化锆陶瓷层，氧化锆陶瓷层在‑25到40度时随着温度的升高介电常数会下降，而环氧树脂层32在‑25到40度时随着温度的升高介电常数会上升，能够很好的相互抵消，有效解决随温度变化使得电容精度下降的缺陷，大大提高了电容的精度，在‑25到40度的温度变化电容值能做到小于3％，精度高，体积小。

Description

一种电容传感器

技术领域

本实用新型涉及电器件领域，具体涉及一种体积小、精度高的电容传感器。

背景技术

电压互感器广泛的应用于发电厂、变电所和供配电系统；目前传统的高准确级中压电压互感器主要由一、二次线圈，铁芯和绝缘组成；因为电压等级高，所需的一、二次线圈大对应的外绝缘环氧浇注也很大，占用空间且成本高。而体积较小的电容式电压互感器受核电元件高压电容器精度等级的制约，其精度无法与传统结构电压互感器精度相媲美。因此，提高电容传感器的精度是后续发展的一个方向。

实用新型内容

为此，本实用新型通过对电容传感器的结构的改进，提供一种体积小、精度高的电容传感器。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种电容传感器，包括电容单元和包覆该电容单元的壳体，所述电容单元包括第一电极板、第二电极板以及设置于第一电极板和第二电极板之间的介质层，所述介质层包括依次层叠的第一陶瓷层、环氧树脂层和第二陶瓷层，所述第一陶瓷层和第二陶瓷层分别与第一电极板和第二电极板连接，所述第一陶瓷层和第二陶瓷层均为氧化锆陶瓷层。

进一步的，所述环氧树脂层为氧化铝-环氧树脂复合层。

进一步的，所述壳体为环氧树脂壳体。

进一步的，所述第一电极板和第二电极板均为铜电极板。

进一步的，所述第一电极板和第二电极板分别连接有引出端引出至壳体表面。

进一步的，定义第一电极板所在的表面为电容单元的上表面，第二电极板所在的表面为电容单元的下表面，所述第一电极板、介质层和第二电极板的侧表面为电容单元的侧表面，所述电容单元的侧表面还涂覆有一绝缘弹性粘合层，壳体包覆于绝缘弹性粘合层的外表面。

进一步的，所述绝缘弹性粘合层的外表面呈波纹状。

进一步的，所述绝缘弹性粘合层的材质为硅胶、橡胶或PU(聚氨酯材料)。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

第一陶瓷层和第二陶瓷层均为氧化锆陶瓷层，氧化锆陶瓷层在-25到40度时随着温度的升高介电常数会下降，而环氧树脂层32在-25到40度时随着温度的升高介电常数会上升，二者能够很好的相互抵消，有效解决随温度变化使得电容精度下降的缺陷，大大提高了电容的精度，在-25到40度的温度变化电容值能做到小于3％，精度高，体积小。

附图说明

图1所示为实施例中电容传感器的立体结构示意图；

图2所示为实施例中电容传感器的剖视图；

图3所示为另一实施例中电容传感器的剖视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参照图1、图2所示，本实施例提供的一种电容传感器，包括电容单元和包覆该电容单元的壳体10，所述电容单元包括第一电极板21、第二电极板22以及设置于第一电极板21和第二电极板22之间的介质层，所述介质层包括依次层叠的第一陶瓷层31、环氧树脂层32和第二陶瓷层33，所述第一陶瓷层31和第二陶瓷层33分别与第一电极板21和第二电极板22连接，所述第一陶瓷层31和第二陶瓷层33均为氧化锆陶瓷层。

第一陶瓷层和第二陶瓷层均为氧化锆陶瓷层，氧化锆陶瓷层在-25到40度时随着温度的升高介电常数会下降，而环氧树脂层32在-25到40度时随着温度的升高介电常数会上升，二者能够很好的相互抵消，有效解决随温度变化使得电容精度下降的缺陷，大大提高了电容的精度，在-25到40度的温度变化电容值能做到小于3％，精度高，体积小。

进一步的，本实施例中，所述环氧树脂层32为氧化铝-环氧树脂复合层，即现有技术中掺杂有氧化铝颗粒的环氧树脂材料，如具体型号为HE-2051/HH-2051型APG环氧树脂等，有着较低的线性热膨胀系数和较高稳定性的介电常数，使得平板电容的极板距离(即第一电极板21和第二电极板22的距离)受温度的影响较小达到进一步提高电容精度的目的。当然的，在其他实施例中，也不局限于上述，也可以采用其他型号的环氧树脂层。

进一步的，本实施例中，所述壳体10为环氧树脂壳体，绝缘性好，成本低，易成型，是现有工艺中的常规结构。当然的，在其他实施例中，壳体10的材质也可以采用其他绝缘的材质，如橡胶等。

进一步的，本实施例中，所述第一电极板21和第二电极板22均为铜电极板，铜电极板导电性好，结构稳定，成本低，为现有技术中常用的导电材料。当然的，在其他实施例中，也可以采用其他能够导电的材料。

进一步的，本实施例中，所述第一电极板21和第二电极板22分别连接有引出端23引出至壳体表面，用于外接电路或电器件。

进一步的，本实施例中，定义第一电极板21所在的表面为电容单元的上表面，第二电极板22所在的表面为电容单元的下表面，所述第一电极板21、介质层和第二电极板22的侧表面为电容单元的侧表面，所述电容单元的侧表面还涂覆有一绝缘弹性粘合层40，壳体10包覆于绝缘弹性粘合层40的外表面。该绝缘弹性粘合层40的设置，一方面能够起到缓冲的作用，即对壳体10的收缩进行缓冲，以保护电容单元；另一方面，能够有效的屏蔽第一电极板21和第二电极板22的尖角，防止局部放电。

进一步的，本实施例中，所述绝缘弹性粘合层40的外表面呈波纹状，波纹状的结构能够便于和内外层的粘结，即分别与电容单元和壳体10的粘结，使结构更牢固；再者，波纹状的结构能够增加高低压之间的爬电距离，使器件更稳定。

进一步的，所述绝缘弹性粘合层40的材质为硅胶、橡胶或PU(聚氨酯材料)等具有绝缘和一定弹性的粘合层。

当然的，在其他实施例中，也可以无需采用绝缘弹性粘合层40的结构，如图3所示。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种电容传感器，包括电容单元和包覆该电容单元的壳体，其特征在于：所述电容单元包括第一电极板、第二电极板以及设置于第一电极板和第二电极板之间的介质层，所述介质层包括依次层叠的第一陶瓷层、环氧树脂层和第二陶瓷层，所述第一陶瓷层和第二陶瓷层分别与第一电极板和第二电极板连接，所述第一陶瓷层和第二陶瓷层均为氧化锆陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的电容传感器，其特征在于：所述环氧树脂层为氧化铝-环氧树脂复合层。

3.根据权利要求1所述的电容传感器，其特征在于：所述壳体为环氧树脂壳体。

4.根据权利要求1所述的电容传感器，其特征在于：所述第一电极板和第二电极板均为铜电极板。

5.根据权利要求1所述的电容传感器，其特征在于：所述第一电极板和第二电极板分别连接有引出端引出至壳体表面。

6.根据权利要求1所述的电容传感器，其特征在于：定义第一电极板所在的表面为电容单元的上表面，第二电极板所在的表面为电容单元的下表面，所述第一电极板、介质层和第二电极板的侧表面为电容单元的侧表面，所述电容单元的侧表面还涂覆有一绝缘弹性粘合层，壳体包覆于绝缘弹性粘合层的外表面。

7.根据权利要求6所述的电容传感器，其特征在于：所述绝缘弹性粘合层的外表面呈波纹状。

8.根据权利要求6所述的电容传感器，其特征在于：所述绝缘弹性粘合层的材质为硅胶、橡胶或PU。

Images