CN220188611U - 霍尔式电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供霍尔式电流互感器，涉及电流测量技术领域。包括安装壳体，安装壳体的内壁固定连接有铁基纳米晶铁芯，铁基纳米晶铁芯内壁的右侧固定连接有霍尔元器件，安装壳体内壁位于霍尔元器件的右侧固定连接有电路板，电路板顶面的左侧开设有多个第一连接端口。本实用新型通过设置在磁路中放入霍尔元器件，测量电流会在磁路中形成磁通量，霍尔元器件根据铁基纳米晶铁芯磁通量的大小，转变为不同的电压输出，通过测量电压数值，即可准确得出电流的数值，达到测量上限时，互感器的OCD输出端子保护功能生效，避免因为过流而导致灾害发生，不因为被测电流的波形的变化而导致测量结果的误差，能避免磁芯饱和，而导致互感器失效。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流测量技术领域，特别涉及霍尔式电流互感器。
背景技术
霍尔元件是利用霍尔效应进行工作的半导体元件，也是电流检测时常用的元件，霍尔效应是指当磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，在其上产生横向电位差的物理现象，当电流通过金属箔片时，如果在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧会出现横向电位差，半导体中的霍尔效应比金属箔片中得更加明显，而铁磁金属在居里温度下将呈极强的霍尔效应。
传统电流互感器的结构包括一次绕组和二次绕组，一次绕组设置在被测线路中，二次侧连接二次设备，当被测线路中的电流通过电流互感器的一次侧时，由于电磁感应原理，电流互感器的二次侧中产生电流，二次设备通过电流互感器二次侧的电流得到被测线路中的电流。
现有的电磁式电流互感器大多只能直接测量交流电流，不能对直流电流进行直接的测量，测试频宽有局限性，为了满足测量精度要求，大多数电磁式电流互感器采用高磁导率铁芯设计，再加上是闭合磁路，磁芯容易出现饱和，并且当被测电流含有直流成分，或功率因数低的情况，电磁式互感器无法进行准确测量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供霍尔式电流互感器，以解决上述背景技术中提出的现有的电磁式电流互感器大多只能直接测量交流电流，不能对直流电流进行直接的测量，测试频宽有局限性，为了满足测量精度要求，大多数电磁式电流互感器采用高磁导率铁芯设计，再加上是闭合磁路，磁芯容易出现饱和，并且当被测电流含有直流成分，或功率因数低的情况，电磁式互感器无法进行准确测量的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：霍尔式电流互感器，包括安装壳体，所述安装壳体的内壁固定连接有铁基纳米晶铁芯，所述铁基纳米晶铁芯内壁的右侧固定连接有霍尔元器件，所述安装壳体内壁位于霍尔元器件的右侧固定连接有电路板，所述电路板顶面的左侧开设有多个第一连接端口，所述霍尔元器件的右面固定连接有多个第一连接端子，所述第一连接端子的右端均与第一连接端口的内壁固定连接，所述安装壳体内壁的右侧固定连接有输出接口。
优选的，所述电路板顶面的中心处固定连接有电压比较器。
优选的，所述电路板顶面的后侧固定连接有基准电压芯片。
优选的，所述电路板顶面的右侧开设有多个第二连接端口，所述输出接口的左面固定连接有多个第二连接端子，多个所述第二连接端子的左端均与第二连接端口的内壁固定连接。
优选的，所述输出接口顶面的右侧开设有凹槽，所述凹槽内壁左侧的后方固定连接有电压输出端子，所述凹槽内壁左侧的中心处固定连接有OCD输出端子，所述凹槽内壁左侧的前方固定连接有GND输出端子。
优选的，所述安装壳体内壁的后侧固定连接有中心限位卡框。
本实用新型的技术效果和优点：
1、通过设置安装壳体、铁基纳米晶铁芯、霍尔元器件、电路板、第一连接端子、第一连接端口、输出接口，本实用新型通过设置在磁路中放入霍尔元器件，测量电流会在磁路中形成磁通量，霍尔元器件根据铁基纳米晶铁芯磁通量的大小，转变为不同的电压输出，通过测量电压数值，即可准确得出电流的数值，达到测量上限时，互感器的OCD输出端子保护功能生效，避免因为过流而导致灾害发生，不因为被测电流的波形的变化而导致测量结果的误差，能避免磁芯饱和，而导致互感器失效。
2、通过设置电路板、基准电压芯片，基准电压芯片是一种将直流电压转换成标准交流电的装置，基准电压芯片是将直流电流转换为标准的正弦波交流电输出。
3、通过设置输出接口、电压输出端子、OCD输出端子、GND输出端子，在电压输出端子的作用下，将电压输出，在OCD输出端子的作用下，调整I/O接口端的电压，来补偿上拉与下拉电阻值，在GND输出端子的作用下，对输出的电流进行抗干扰和防静电。
附图说明
图1为本实用新型整体前侧剖面结构示意图。
图2为本实用新型电路板上侧立体结构示意图。
图3为本实用新型电路板上侧结构示意图。
图4为本实用新型安装壳体立体结构示意图。
图中：1、安装壳体；2、铁基纳米晶铁芯；3、霍尔元器件；4、电路板；5、第一连接端子；6、输出接口；7、第一连接端口；8、第二连接端口；9、第二连接端子；10、电压输出端子；11、OCD输出端子；12、GND输出端子；13、电压比较器；14、基准电压芯片；15、中心限位卡框。
具体实施方式
底面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了如图1-4所示的霍尔式电流互感器，包括安装壳体1，安装壳体1的内壁固定连接有铁基纳米晶铁芯2，铁基纳米晶铁芯2内壁的右侧固定连接有霍尔元器件3，安装壳体1内壁位于霍尔元器件3的右侧固定连接有电路板4，电路板4顶面的左侧开设有多个第一连接端口7，霍尔元器件3的右面固定连接有多个第一连接端子5，第一连接端子5的右端均与第一连接端口7的内壁固定连接，安装壳体1内壁的右侧固定连接有输出接口6，本实用新型通过设置在磁路中放入霍尔元器件3，测量电流会在磁路中形成磁通量，霍尔元器件3根据铁基纳米晶铁芯2磁通量的大小，转变为不同的电压输出，通过测量电压数值，即可准确得出电流的数值，达到测量上限时，互感器的OCD输出端子11保护功能生效，避免因为过流而导致灾害发生，不因为被测电流的波形的变化而导致测量结果的误差，能避免磁芯饱和，而导致互感器失效。
如图2-3所示，电路板4顶面的中心处固定连接有电压比较器13，在电压比较器13是对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平电压，据此来判断输入信号的大小和极性，电路板4顶面的后侧固定连接有基准电压芯片14，基准电压芯片14是一种将直流电压转换成标准交流电的装置，基准电压芯片14是将直流电流转换为标准的正弦波交流电输出。
如图2-3所示，电路板4顶面的右侧开设有多个第二连接端口8，输出接口6的左面固定连接有多个第二连接端子9，多个第二连接端子9的左端均与第二连接端口8的内壁固定连接，在多个第二连接端子9的作用下，与电路板4上的第二连接端口8进行连接，从而使得电流在经过电路板4后通过多个第二连接端子9传输至输出接口6上输出。
如图1-4所示，输出接口6顶面的右侧开设有凹槽，凹槽内壁左侧的后方固定连接有电压输出端子10，凹槽内壁左侧的中心处固定连接有OCD输出端子11，凹槽内壁左侧的前方固定连接有GND输出端子12，在电压输出端子10的作用下，将电压输出，在OCD输出端子11的作用下，调整I/O接口端的电压，来补偿上拉与下拉电阻值，在GND输出端子12的作用下，对输出的电流进行抗干扰和防静电，安装壳体1内壁的后侧固定连接有中心限位卡框15，在中心限位卡框15的作用下，对铁基纳米晶铁芯2的内壁进行限位，从而保持铁基纳米晶铁芯2在安装壳体1中的稳定。
本实用新型工作原理：在使用本装置的时候，将装置安装在使用的位置，并且通过输出接口6对需要进行连接的装置进行连接，同时输出接口6将电流输出，对装置接通电源，使得安装壳体1中的铁基纳米晶铁芯2中有电流进行流动，电流在流动的过程中，霍尔元器件3对铁基纳米晶铁芯2流动的电流进行检测，霍尔元器件3将检测的电流通过多个第一连接端子5传输至电路板4上；
通过电路板4上的电压比较器13对电压进行比较，基准电压芯片14将直流电压转换成标准交流电，从而将转换的交流电通过多个第二连接端子9输送至输出接口6上，输出接口6上的电压输出端子10、OCD输出端子11、GND输出端子12将交流电输出，并且OCD输出端子11对交流电进行保护，同时在中心限位卡框15的作用下，对铁基纳米晶铁芯2的内壁进行卡住，从而保持铁基纳米晶铁芯2在安装壳体1中的稳定。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.霍尔式电流互感器，包括安装壳体(1)，其特征在于：所述安装壳体(1)的内壁固定连接有铁基纳米晶铁芯(2)，所述铁基纳米晶铁芯(2)内壁的右侧固定连接有霍尔元器件(3)，所述安装壳体(1)内壁位于霍尔元器件(3)的右侧固定连接有电路板(4)，所述电路板(4)顶面的左侧开设有多个第一连接端口(7)，所述霍尔元器件(3)的右面固定连接有多个第一连接端子(5)，所述第一连接端子(5)的右端均与第一连接端口(7)的内壁固定连接，所述安装壳体(1)内壁的右侧固定连接有输出接口(6)。
2.根据权利要求1所述的霍尔式电流互感器，其特征在于：所述电路板(4)顶面的中心处固定连接有电压比较器(13)。
3.根据权利要求1所述的霍尔式电流互感器，其特征在于：所述电路板(4)顶面的后侧固定连接有基准电压芯片(14)。
4.根据权利要求1所述的霍尔式电流互感器，其特征在于：所述电路板(4)顶面的右侧开设有多个第二连接端口(8)，所述输出接口(6)的左面固定连接有多个第二连接端子(9)，多个所述第二连接端子(9)的左端均与第二连接端口(8)的内壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的霍尔式电流互感器，其特征在于：所述输出接口(6)顶面的右侧开设有凹槽，所述凹槽内壁左侧的后方固定连接有电压输出端子(10)，所述凹槽内壁左侧的中心处固定连接有OCD输出端子(11)，所述凹槽内壁左侧的前方固定连接有GND输出端子(12)。
6.根据权利要求1所述的霍尔式电流互感器，其特征在于：所述安装壳体(1)内壁的后侧固定连接有中心限位卡框(15)。
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