[发明专利]一种可拆式开环型霍尔电流传感器用磁路电路安装结构

说明书

本发明公开了一种可拆式开环型霍尔电流传感器用磁路电路安装结构，属于磁路电路安装技术领域，包括外壳及安装在外壳内的PCB板、磁芯、屏蔽架，外壳上体设置有磁芯安装区、挡板及上体弹性卡扣结构，外壳下体设置有磁芯安装区、两个霍尔元件安装区、PCB板安装区，磁芯安装区设置有下体弹性卡扣结构，霍尔元件安装区设置有PCB板安装台柱、霍尔元件插槽及与磁芯挡板，PCB板安装区设置有安装柱及卡扣，屏蔽架上设置有弹性片和接地针，接地针穿过PCB板上的接地焊孔焊接接地。本发明安装时通过磁芯挡板和弹性卡扣结构将磁芯平推到底，磁芯不焊接地线，磁芯气隙宽度一致性、温度稳度性好，霍尔元件不要包绝缘带，PCB板安装不歪斜。

技术领域

本发明涉及一种磁路电路安装结构，特别是涉及一种可拆式开环型霍尔电流传感器用磁路电路安装结构，属于磁路电路安装技术领域。

背景技术

开环型霍尔电流传感器由霍尔元件、软磁材料制成带气隙的磁芯及适当的放大器电路组成。工作过程为：用霍尔元件检测初级电流在磁芯气隙中产生的磁感应强度，霍尔元件的输出电压经放大器调整放大到0-4V或0-5V输出。由于这种电流传感器的工作过程为开放式环路结构，故称其为开环型霍尔电流传感器。

由于穿芯式开环型霍尔电流传感器一般采用整体式穿芯孔，用于50安倍以上大电流的测量，但在一些如电力供电设备、电力机车、大型船舶等领域中，电力供电线缆事先已安装好，不可能拆卸电缆线，这就要求电流传感器的穿芯孔是可拆卸结构，才能满足这些应用领域对电流传感器安装结构的要求，而可拆式穿芯孔结构一般都以电流传感器外壳中穿芯孔中心线为基线将穿芯孔拆分为上下两部分，相对应的外壳、磁芯等上下两部分的安装带来一定困难，一般在外壳上下可拆部分两侧用铜嵌件和螺杆固定，带有两个宽度相同、对称分布气隙的磁芯上下两部分分别安装在外壳上下两部分对应的安装区内，并用胶固定。

可拆式开环型霍尔电流传感器磁芯中的磁感应强度相对比较高，对于给定截面积的磁芯来说，容易产生磁饱和。为了提高可拆式开环型霍尔电流传感器的线性测量范围，必须加大磁芯的气隙宽度，这样做同时增加了磁芯气隙处的漏磁，导致霍尔电流传感器的抗电磁干扰的能力下降。为了提高霍尔电流传感器的抗电磁干扰的能力，国内外的厂商一般都采用磁芯接地和用紫铜带缠绕在磁芯外侧，对磁芯气隙处进行屏蔽，但是，这种磁芯安装、气隙屏蔽结构存在以下问题：

1、开环型霍尔电流传感器一般采用硅钢片卷绕加工磁芯，而硅钢片的表面都有氧化层，不能直接焊接，必须用砂轮磨去硅钢片表面的氧化层才能进行焊接，且磁芯表面面积大，热容量大，必须用大功率电烙铁才能进行焊接，因此接地线的加工、焊接非常费时，增加了人工成本，且严重地影响霍尔电流传感器的生产效率，无法进行大批量自动化生产。

2、采用紫铜带缠绕在磁芯外侧，对磁芯气隙处进行屏蔽时，紫铜带在磁芯外侧缠绕加工不易固定；且缠绕紫铜带的磁芯安装到外壳时，亦不易操作，大大的降低了生产效率，缠绕紫铜带用料比较多，大批量生产时也增加了成本，这样费力而对开环型霍尔电流传感器抗干扰能力提高不大。

3、PCB板在外壳中安装时，为避免霍尔元件的引脚与磁芯气隙短路，必须手工将每个霍尔元件用绝缘带包起来，无法实现自动化生产。

4、可拆式开环型霍尔电流传感器，磁芯安装固定十分不易，需要先将磁芯定位在塑料外壳中，并用灌封胶来固定，但灌封胶固化需要时间，无法确保气隙宽度一致性，将影响传感器批量生产时的生产效率和参数的一致性。

可拆式开环型霍尔电流传感器，其磁芯外形一般为圆环形和方形，但是在宽温度范围条件下，由于机械加工时无法做到磁芯每处形变、应力等都一致，随着温度变化，外壳所用塑料材料、灌封胶和软磁材料的热膨胀系数不可能一致，导致气隙宽度的热膨胀系数不是恒定的常数，从而使得可拆式开环型霍尔电流传感器的输出幅度随着温度非线性变化，无法进行线性补偿，从而导致开环型霍尔电流传感器的温度稳定性差，严重影响开环型霍尔电流传感器的测量精度。

发明内容