CN212433241U

CN212433241U - 具有双磁芯的电流传感器

Info

Publication number: CN212433241U
Application number: CN202020287545.6U
Authority: CN
Inventors: 李大来; 蒋乐跃
Original assignee: Aceinna Transducer Systems Co Ltd
Current assignee: Aceinna Transducer Systems Co Ltd
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-01-29
Anticipated expiration: 2030-03-10

Abstract

本实用新型提供一种具有双磁芯的电流传感器，其根据被测电流产生的磁感应强度来检测被测电流。具有双磁芯的电流传感器包括双磁芯、磁传感器和载流导体，双磁芯包括相对放置的第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯包括第一端口和第二端口，第二磁芯包括第三端口和第四端口，第一磁芯的第一端口与第二磁芯的第三端口相对且相互间隔；第一磁芯的第二端口与第二磁芯的第四端口相对且相互间隔，载流导体用于为被测电流提供流经通道，使被测电流能够流过所述载流导体；磁传感器用于检测所述被测电流。与现有技术相比，本实用新型一方面，可以放大电流产生的磁场，从而提升探测电流的灵敏度；另一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度。

Description

具有双磁芯的电流传感器

【技术领域】

本实用新型涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种具有双磁芯的电流传感器。

【背景技术】

用于测量电流大小的电流传感器广泛应用于各种电子设备中。对于电流传感器，为了提升探测电流的灵敏度，通常采用磁芯放大电流产生的磁场。缺点是，磁芯在放大电流产生的磁场的同时也放大了外界磁场，放大的外界磁场降低了电流的探测精度。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种具有双磁芯的电流传感器，其一方面，可以放大电流产生的磁场，从而提升探测电流的灵敏度；其另一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种具有双磁芯的电流传感器，其根据被测电流产生的磁感应强度来检测被测电流，所述具有双磁芯的电流传感器包括双磁芯、磁传感器和载流导体，所述双磁芯包括相对放置的第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯包括第一端口和第二端口，第二磁芯包括第三端口和第四端口，所述第一磁芯的第一端口与所述第二磁芯的第三端口相对且相互间隔；所述第一磁芯的第二端口与所述第二磁芯的第四端口相对且相互间隔，所述载流导体用于为被测电流提供流经通道，使被测电流能够流过所述载流导体；所述磁传感器用于检测所述被测电流。

进一步的，所述载流导体穿过所述第一磁芯和第二磁芯包围的区域。

进一步的，所述磁传感器包括第一磁传感器单元和第二磁传感器单元，以形成差分输出。

进一步的，所述第一磁传感器单元位于所述第一端口和第三端口之间；所述第二磁传感器单元位于所述第二端口和第四端口之间。

进一步的，所述第一端口和第三端口之间的距离等于所述第二端口和第四端口之间的距离。

进一步的，所述第一磁芯和第二磁芯的形状为C型或U型；所述第一磁芯和第二磁芯为软磁材料。

进一步的，所述第一磁芯和第二磁芯关于一直线对称。

进一步的，所述磁传感器是磁电阻传感器或霍尔传感器。

进一步的，所述被测电流流经所述载流导体时，在第一磁传感器单元产生磁场H，在第二磁传感器单元产生磁场-H；外界磁场为H₀，其在第一磁传感器单元产生磁场AH₀，在第二磁传感器单元产生磁场AH₀，其中A为所述双磁芯对外界磁场的放大倍数。

进一步的，所述第一磁传感器单元的信号输出为V₃₁＝(HI+AH₀)S，其中，S为磁传感器相对于磁场的灵敏度，I为所述被测电流；所述第二磁传感器单元的信号输出为V₃₂＝(-HI+AH₀)S；所述磁传感器的信号输出为V₃₁-V₃₂＝2HSI。

与现有技术相比，本实用新型中的双磁芯电流传感器包括双磁芯、磁传感器和载流导体。所述双磁芯包括相对放置的第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯包括第一端口和第二端口，第二磁芯包括第三端口和第四端口，所述第一磁芯的第一端口与所述第二磁芯的第三端口相对且相互间隔；所述第一磁芯的第二端口与所述第二磁芯的第四端口相对且相互间隔。所述载流导体用于为被测电流提供流经通道，使被测电流能够流过所述载流导体；所述磁传感器用于检测所述被测电流。这样，本实用新型一方面，可以放大电流产生的磁场，从而提升探测电流的灵敏度；另一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型在一个实施例中的具有双磁芯的电流传感器的俯视图；

图2为图1所示的双磁芯的立体透视图200；

图3为本实用新型在另一个实施例中的具有双磁芯的电流传感器的俯视图；

图4为图3所示的双磁芯的立体透视图400。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。

请参考图1所示，其为本实用新型在一个实施例中的具有双磁芯的电流传感器的俯视图，其根据被测电流I产生的磁感应强度(或磁场)来检测被测电流I。请参考图2所示，其为图1所示的双磁芯的立体透视图200。所述具有双磁芯的电流传感器100包括双磁芯101、磁传感器102和载流导体103。

所述双磁芯101包括相对放置的第一磁芯101a和第二磁芯101b，第一磁芯101a包括第一端口104a和第二端口105a；第二磁芯101b包括第三端口104b和第四端口105b；所述第一磁芯101a的第一端口104a与所述第二磁芯101b的第三端口104b相对且相互间隔；所述第一磁芯101a的第二端口105a与所述第二磁芯101b的第四端口105b相对且相互间隔。在一个实施例中，所述第一磁芯101a和第二磁芯101b为软磁材料。

在图1和图2所示的具体实施例中，所述第一端口104a和第三端口104b之间的距离等于所述第二端口105a和第四端口105b之间的距离；所述第一磁芯101a和第二磁芯101b的形状为C型，且所述第一磁芯101a和第二磁芯101b关于一直线对称。

所述载流导体103用于为被测电流I提供流经通道，使被测电流I能够流过所述载流导体103。所述载流导体103穿过所述第一磁芯101a和第二磁芯101b包围的区域。

所述磁传感器102用于检测所述被测电流I。所述磁传感器102包括第一磁传感器单元102a和第二磁传感器单元102b，以形成差分输出。所述第一磁传感器单元102a位于所述第一端口104a和第三端口104b之间；所述第二磁传感器单元102b位于第二端口105a和第四端口105b之间。在一个实施例中，所述磁传感器102可以是磁电阻传感器或霍尔传感器。

所述载流导体103中流过的被测电流I，在第一磁传感器单元102a产生磁场H，在第二磁传感器单元102b产生磁场-H；外界磁场H₀，在第一磁传感器单元102a产生磁场AH₀，在第二磁传感器单元102b产生磁场AH₀，其中A为双磁芯101对外界磁场的放大倍数。第一磁传感器单元102a的信号输出为V₁₁＝(HI+AH₀)S，其中，S为磁传感器102相对于磁场的灵敏度；第二磁传感器单元102b的信号输出为V₁₂＝(-HI+AH₀)S。磁传感器102的信号输出为V₁₁-V₁₂＝2HSI。

综上可知，所述具有双磁芯的电流传感器100的技术优势：一方面，可以放大被测电流I产生的磁场，从而提升灵敏度；另一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度。

请参考图3所示，其为本实用新型在另一个实施例中的具有双磁芯的电流传感器的俯视图，其根据被测电流I产生的磁感应强度(或磁场)来检测被测电流I。请参考图4所示，其为图3所示的双磁芯的立体透视图400。所述具有双磁芯的电流传感器300包括双磁芯301、磁传感器302和载流导体303。图3所示的具有双磁芯的电流传感器300与图1所示的具有双磁芯的电流传感器100的结构基本相同，其主要区别在于，双磁芯301和双磁芯101的形状不同。

所述双磁芯301包括相对放置的第一磁芯301a和第二磁芯301b，第一磁芯301a包括第一端口304a和第二端口305a；第二磁芯301b包括第三端口304b和第四端口305b；所述第一磁芯301a的第一端口304a与所述第二磁芯301b的第三端口304b相对且相互间隔；所述第一磁芯301a的第二端口305a与所述第二磁芯301b的第四端口305b相对且相互间隔。在一个实施例中，所述第一磁芯301a和第二磁芯301b为软磁材料。

在图3和图4所示的具体实施例中，所述第一端口304a和第三端口304b之间的距离等于所述第二端口305a和第四端口305b之间的距离；所述第一磁芯301a和第二磁芯301b的形状为U型，且所述第一磁芯301a和第二磁芯301b关于一直线对称。

所述载流导体303用于为被测电流I提供流经通道，使被测电流I能够流过所述载流导体303。所述载流导体303穿过所述第一磁芯301a和第二磁芯301b包围的区域。

所述磁传感器302用于检测所述被测电流I。所述磁传感器302包括第一磁传感器单元302a和第二磁传感器单元302b，以形成差分输出。所述第一磁传感器单元302a位于所述第一端口304a和第三端口304b之间；所述第二磁传感器单元302b位于第二端口305a和第四端口305b之间。在一个实施例中，所述磁传感器302可以是磁电阻传感器或霍尔传感器。

所述载流导体303中流过的被测电流I，在第一磁传感器单元302a产生磁场H，在第二磁传感器单元302b产生磁场-H；外界磁场H₀，在第一磁传感器单元302a产生磁场AH₀，在第二磁传感器单元302b产生磁场AH₀，其中A为双磁芯301对外界磁场的放大倍数。第一磁传感器单元302a的信号输出为V₃₁＝(HI+AH₀)S，其中，S为磁传感器302相对于磁场的灵敏度；第二磁传感器单元302b的信号输出为V₃₂＝(-HI+AH₀)S。磁传感器302的信号输出为V₃₁-V₃₂＝2HSI。

综上可知，所述具有双磁芯的电流传感器300的技术优势：一方面，可以放大被测电流I产生的磁场，从而提升灵敏度；另一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度。

需要说明的是，所述第一磁芯101a、301a和第二磁芯101b、301b的形状除了为C型或U型以外，还可以为V型等其它半包围结构。

综上所述，本实用新型中的双磁芯电流传感器包括双磁芯、磁传感器和载流导体。所述双磁芯包括相对放置的第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯包括第一端口和第二端口，第二磁芯包括第三端口和第四端口，所述第一磁芯的第一端口与所述第二磁芯的第三端口相对且相互间隔；所述第一磁芯的第二端口与所述第二磁芯的第四端口相对且相互间隔。所述载流导体用于为被测电流提供流经通道，使被测电流能够流过所述载流导体；所述磁传感器用于检测所述被测电流。这样，本实用新型一方面，可以放大电流产生的磁场，从而提升探测电流的灵敏度；另一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度。

在本实用新型中，“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性连接的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims

1.一种电流传感器，其根据被测电流产生的磁感应强度来检测被测电流，其特征在于，其包括双磁芯、磁传感器和载流导体，

所述双磁芯包括相对放置的第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯包括第一端口和第二端口，第二磁芯包括第三端口和第四端口，所述第一磁芯的第一端口与所述第二磁芯的第三端口相对且相互间隔；所述第一磁芯的第二端口与所述第二磁芯的第四端口相对且相互间隔，

所述载流导体用于为被测电流提供流经通道，使被测电流能够流过所述载流导体；

所述磁传感器用于检测所述被测电流。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，

所述载流导体穿过所述第一磁芯和第二磁芯包围的区域。

3.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，

所述磁传感器包括第一磁传感器单元和第二磁传感器单元，以形成差分输出。

4.根据权利要求3所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一磁传感器单元位于所述第一端口和第三端口之间；

所述第二磁传感器单元位于所述第二端口和第四端口之间。

5.根据权利要求1-4任一所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一端口和第三端口之间的距离等于所述第二端口和第四端口之间的距离。

6.根据权利要求1-4任一所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一磁芯和第二磁芯的形状为C型或U型；

所述第一磁芯和第二磁芯为软磁材料。

7.根据权利要求1-4任一所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一磁芯和第二磁芯关于一直线对称。

8.根据权利要求1-4任一所述的电流传感器，其特征在于，

所述磁传感器是磁电阻传感器或霍尔传感器。