CN212932750U

CN212932750U - 非接触式电流传感器

Info

Publication number: CN212932750U
Application number: CN202020841224.6U
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: 2020-05-19
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2030-05-19

Abstract

本实用新型提供一种非接触式电流传感器，其包括：屏蔽筒，其用于屏蔽外界磁场；载流导体，其位于所述屏蔽筒内，其用于为所述被测定电流提供流经通道；磁传感器，其位于所述屏蔽筒内，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。与现有技术相比，发明中的非接触式电流传感器，其一方面，可以承载大电流，提高电流的探测量程；另一方面，可以有效地屏蔽外界磁场，从而提高电流的探测精度。

Description

非接触式电流传感器

【技术领域】

本实用新型涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种非接触式电流传感器。

【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，为了提升电流的探测量程，通常载流导体和磁传感器采用非接触的方式。但是外界磁场的存在，降低了电流的探测精度。如何有效地屏蔽外界磁场从而提升电流的探测精度，一直是个难点。

因此，有必要提出一种技术方案来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种非接触式电流传感器，其一方面，可以承载大电流，提高电流的探测量程；另一方面，可以有效地屏蔽外界磁场，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非接触式电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其包括：屏蔽筒，其用于屏蔽外界磁场；载流导体，其位于所述屏蔽筒内，其用于为所述被测定电流提供流经通道；磁传感器，其位于所述屏蔽筒内，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。

进一步的，所述磁传感器位于所述载流导体的周围或一侧，且所述磁传感器与所述载流导体非接触。

进一步的，所述屏蔽筒由高磁导率的软磁材料制成。

进一步的，所述载流导体为直导体；所述载流导体沿所述屏蔽筒的轴线方向放置。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供另一种非接触式电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其包括：嵌套式屏蔽筒组，其包括依次嵌套的n个屏蔽筒，所述嵌套式屏蔽筒组用于屏蔽外界磁场，其中，n为大于1的自然数；载流导体，其位于所述嵌套式屏蔽筒组中的最内侧屏蔽筒内，所述载流导体用于为所述被测定电流提供流经通道；磁传感器，其位于所述嵌套式屏蔽筒组中的最内侧屏蔽筒内，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。

进一步的，所述嵌套式屏蔽筒组中的n个屏蔽筒由高磁导率的软磁材料制成。

进一步的，所述嵌套式屏蔽筒组中相邻的两个屏蔽筒的侧壁之间形成有间隙；和/或所述依次嵌套的n个屏蔽筒同轴线排列。

进一步的，所述载流导体为直导体；所述载流导体沿所述最内侧屏蔽筒的轴线方向放置。

进一步的，n＝2。

与现有技术相比，本实用新型中的非接触式电流传感器包括载流导体，磁传感器，以及屏蔽筒或嵌套式屏蔽筒组。一方面，载流导体和磁传感器非接触，可以在载流导体中通入大电流，从而提高电流的探测量程；另一方面，由于载流导体和磁传感器位于屏蔽筒或嵌套式屏蔽筒组内，且屏蔽筒或嵌套式屏蔽筒组可以有效地屏蔽外界磁场，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为本实用新型在第一个实施例中的非接触式电流传感器的俯视图；

图2为图1所示的非接触式电流传感器的立体透视图；

图3为本实用新型在第二个实施例中的非接触式电流传感器的俯视图；

图4为图3所示的非接触式电流传感器的立体透视图。

【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，其为本实用新型在第一个实施例中的非接触式电流传感器的俯视图，其根据被测定电流I产生的磁感应强度(或磁场)来检测所述被测定电流I。请参考图2所示，其为图1所示的非接触式电流传感器的立体透视图。图1和图2所示的非接触式电流传感器包括载流导体101、磁传感器102、内层屏蔽筒103a和外层屏蔽筒103b。

所述内层屏蔽筒103a嵌套于外层屏蔽筒103b内(或所述外层屏蔽筒103b 包围的区域内)。在图1和图2所示的实施例中，所述内层屏蔽筒103a和外层屏蔽筒103b的侧壁之间形成有间隙，也可以说，所述内层屏蔽筒103a和外层屏蔽筒103b的侧壁非接触；所述内层屏蔽筒103a和外层屏蔽筒103b同轴线排列；所述内层屏蔽筒103a和外层屏蔽筒103b均为具有两端开口的筒体。在一个优选的实施例中，内层屏蔽筒103a和外层屏蔽筒103b由高磁导率的软磁材料制成。

所述载流导体101位于所述内层屏蔽筒103a内(或所述内层屏蔽筒103a 包围的区域内)，所述载流导体101用于为所述被测定电流I提供流经通道。在图1和图2所示的实施例中，所述载流导体101为直导体；所述载流导体101 沿所述内层屏蔽筒103a的轴线方向放置。

所述磁传感器102位于所述内层屏蔽筒103a内(或所述内层屏蔽筒103a 包围的区域内)，其根据所述载流导体101中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流I。在图1和图2所示的实施例中，所述磁传感器102位于所述载流导体101周围(或一侧)且与所述载流导体101非接触。

以下具体分析图1和2所示的非接触式电流传感器的技术优势。

载流导体101和磁传感器102非接触，使得图1和图2所示的非接触式电流传感器可以在载流导体101中通入大电流以提高电流的探测量程。

载流导体101和磁传感器102位于所述内层屏蔽筒103a内(或所述内层屏蔽筒103a包围的区域内)，且载流导体101、磁传感器102和内层屏蔽筒103a 位于外层屏蔽筒103b内(或所述外层屏蔽筒103b包围的区域内)，这使得所述内层屏蔽筒103a和外层屏蔽筒103b可以对外界磁场H₀进行双层屏蔽。

载流导体101中的电流I在磁传感器102处产生磁场H；内层屏蔽筒103a 和外层屏蔽筒103b的存在使得外界磁场H₀在磁传感器102处几乎完全衰减，近似为零；从而使得磁传感器102只感应载流导体101中的电流I，提高了电流的探测精度。

请参考图3所示，其为本实用新型在第二个实施例中的非接触式电流传感器的俯视图，其根据被测定电流I产生的磁感应强度(或磁场)来检测所述被测定电流I。请参考图4所示，其为图3所示的非接触式电流传感器的立体透视图。图3和图4所示的非接触式电流传感器包括载流导体201、磁传感器202和屏蔽筒203。

图3和图4所示的非接触式电流传感器与图1和图2所示的非接触式电流传感器的结构基本相同，其主要区别在于：图3和图4所示的非接触式电流传感器仅包括一个屏蔽筒203。

所述屏蔽筒203用于对外界磁场H₀进行屏蔽。在图3和图4所示的实施例中，所述屏蔽筒203为具有两端开口的筒体。在一个优选的实施例中，所述屏蔽筒203由高磁导率的软磁材料制成。

所述载流导体201位于所述屏蔽筒203内(或所述屏蔽筒203包围的区域内)，所述载流导体201用于为所述被测定电流I提供流经通道。在图3和图4 所示的实施例中，所述载流导体201为直导体；所述载流导体201沿所述屏蔽筒203的轴线方向放置。

所述磁传感器202位于所述屏蔽筒203内(或所述屏蔽筒203包围的区域内)，其根据所述载流导体201中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流I。在图3和图4所示的实施例中，所述磁传感器202位于所述载流导体201周围 (或一侧)且与所述载流导体201非接触。

以下具体分析图3和4所示的非接触式电流传感器的技术优势。

载流导体201和磁传感器202非接触，使得图3和图4所示的非接触式电流传感器可以在载流导体201中通入大电流以提高电流的探测量程。

载流导体201和磁传感器202位于所述屏蔽筒203内(或所述屏蔽筒203 包围的区域内)。所述屏蔽筒203可以对外界磁场H₀进行屏蔽。

载流导体201中的电流I在磁传感器202处产生磁场H；所述屏蔽筒203的存在使得外界磁场H₀在磁传感器202处几乎完全衰减，近似为零；从而使得磁传感器202只感应载流导体201中的电流I，提高了电流的探测精度。

基于图1-4所示的实施例，本实用新型还可以设置3个、4个或更多个屏蔽筒来屏蔽外界磁场H₀。

在本实用新型的第三个实施例中，非接触式电流传感器包括载流导体101、 201，磁传感102、202和嵌套式屏蔽筒组(未图示)。

所述嵌套式屏蔽筒组包括自外向内依次嵌套的n个屏蔽筒，其中，n为大于 1的自然数，所述嵌套式屏蔽筒组用于对外界磁场H₀进行多层屏蔽。在一个实施例中，所述嵌套式屏蔽筒组中相邻的两个屏蔽筒的侧壁之间形成有间隙，也可以说，所述嵌套式屏蔽筒组中相邻的两个屏蔽筒的侧壁非接触；依次嵌套的n 个屏蔽筒同轴线排列；所述嵌套式屏蔽筒组中的每个屏蔽筒均为具有两端开口的筒体。在一个优选的实施例中，所述嵌套式屏蔽筒组中的n个屏蔽筒121由高磁导率的软磁材料制成。

所述载流导体101、201位于所述嵌套式屏蔽筒组中的最内侧屏蔽筒内(或最内侧屏蔽筒包围的区域内)，所述载流导体101、201用于为所述被测定电流提供流经通道。在一个实施例中，所述载流导体101、201为直导体；所述载流导体101、201沿所述最内侧屏蔽筒的轴线方向放置。

所述磁传感器102、202位于所述嵌套式屏蔽筒组中的最内侧屏蔽筒内(或最内侧屏蔽筒包围的区域内)，其根据所述载流导体101、201中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流I。在一个实施例中，所述磁传感器102、202位于所述载流导体101、201周围(或一侧)且与所述载流导体101、201非接触。

所述第三个实施例中的非接触式电流传感器的技术优势，与前述第一和第二实施例中的非接触式电流传感器的技术优势相似，在此不再赘述。

需要说明的是，第一实施例中的非接触式电流传感器实际上对应的是，第三个实施例中的n＝2的情况。

综上所述，本实用新型中的非接触式电流传感器包括载流导体101、201，磁传感102、202，以及屏蔽筒203或嵌套式屏蔽筒组。一方面，载流导体101、201和磁传感器102、202非接触，可以在载流导体载流导体101、201中通入大电流，从而提高电流的探测量程；另一方面，由于载流导体101、201和磁传感器102、202位于屏蔽筒203或嵌套式屏蔽筒组内，且屏蔽筒203或嵌套式屏蔽筒组可以有效地屏蔽外界磁场H₀，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

1.一种非接触式电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其特征在于，其包括：

屏蔽筒，其用于屏蔽外界磁场；

载流导体，其位于所述屏蔽筒内，其用于为所述被测定电流提供流经通道；

磁传感器，其位于所述屏蔽筒内，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。

2.根据权利要求1所述的非接触式电流传感器，其特征在于，

所述磁传感器位于所述载流导体的周围或一侧，且所述磁传感器与所述载流导体非接触。

3.根据权利要求2所述的非接触式电流传感器，其特征在于，

所述屏蔽筒由高磁导率的软磁材料制成。

4.根据权利要求2所述的非接触式电流传感器，其特征在于，

所述载流导体为直导体；

所述载流导体沿所述屏蔽筒的轴线方向放置。

5.一种非接触式电流传感器，其根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其特征在于，其包括：

嵌套式屏蔽筒组，其包括依次嵌套的n个屏蔽筒，所述嵌套式屏蔽筒组用于屏蔽外界磁场，其中，n为大于1的自然数；

载流导体，其位于所述嵌套式屏蔽筒组中的最内侧屏蔽筒内，所述载流导体用于为所述被测定电流提供流经通道；

磁传感器，其位于所述嵌套式屏蔽筒组中的最内侧屏蔽筒内，其根据所述载流导体中的电流产生的磁场来检测所述被测定电流。

6.根据权利要求5所述的非接触式电流传感器，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的非接触式电流传感器，其特征在于，

所述嵌套式屏蔽筒组中的n个屏蔽筒由高磁导率的软磁材料制成。

8.根据权利要求6所述的非接触式电流传感器，其特征在于，

所述嵌套式屏蔽筒组中相邻的两个屏蔽筒的侧壁之间形成有间隙；和/或

所述依次嵌套的n个屏蔽筒同轴线排列。

9.根据权利要求6所述的非接触式电流传感器，其特征在于，

所述载流导体为直导体；

所述载流导体沿所述最内侧屏蔽筒的轴线方向放置。

10.根据权利要求5-9任一所述的非接触式电流传感器，其特征在于，n＝2。