[发明专利]基于FPC的螺旋线式电流传感器

说明书

本发明公开一种基于FPC的螺旋线式电流传感器，印刷有多个螺纹线圈的柔性印刷电路板FPC连续贴附于非磁性骨架外周的锯齿状头部的两侧，首尾相接，形成空心线圈电流传感器。本发明的优点是采用对称式结构，抗干扰性能佳；适于批量化生产，成本低，一致性高，性噪比高；可扩展为开口式结构。

技术领域

本发明涉及一种电流传感器领域，特别涉及一种基于FPC的螺旋线式电流传感器。

背景技术

传统空芯线圈又叫电流测量线圈、微分电流传感器，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。不含铁磁性材料，无磁滞效应，几乎为零的相位误差；与带铁芯的传统互感器相比，具有测量范围宽，精度高，稳定可靠，响应频带宽，同时具有测量和继电保护功能，体积小、重量轻、安全且符合环保要求。常见的制作方法有如下三种：

1）将漆包线缠绕在环形的硬质非铁磁性材料骨架上，形成闭环的硬性空芯线圈。但是，一致性差，制造难，无法做成开口式，精度很差。目前仅在保护电流检测的场合有少量应用；

2）将漆包线缠绕在柔性的非铁磁性材料上，形成可开口的柔性空心线圈；但是灵敏度较低，一致性也较差，制造成本较高，不能测量小电流。目前主要应用在谐波电流分析和保护电流检测；

3） PCB式硬质空芯线圈；但是灵敏度较低，一致性也较差，受温度影响很大，抗干扰性能很差。目前主要仅在脉冲电流检测方面有少量应用；

以上三种极大限制了空芯线圈作为电流传感器的广泛使用，这是本申请需要着重改善的地方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种低成本、抗干扰性能佳、一致性高、性噪比高的基于FPC的螺旋线式电流传感器。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种基于FPC的螺旋线式电流传感器，印刷有多个螺纹线圈的柔性印刷电路板FPC连续贴附于非磁性骨架外周的锯齿状头部的两侧，首尾相接，形成空心线圈电流传感器。

所述柔性印刷电路板为多层，每层印刷螺纹线圈，相邻螺纹线圈经过孔电连接。多层为2层，或为4层，或为6层，或为8层，层数越多，则灵敏度越高。

所述相邻螺纹线圈的螺纹线方向相反，便于正负端的连接。

所述非磁性骨架为对称结构，其外周至少均布四个锯齿状头部。

所述非磁性骨架为闭环式结构，或为开口式结构。

所述螺纹线圈与导体产生的磁力线为垂直关系，螺纹线圈的面积越大，产生的感应输出信号越大。

本发明的优越功效在于：

1） 本发明采用对称式结构，抗干扰性能佳；

2） 本发明电流传感器适于批量化生产，成本低，一致性高，性噪比高；

3） 本发明电流传感器为闭环结构，可以扩展为开口式结构。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明柔性印刷电路板展开的示意图；

图中标号说明

1—柔性印刷电板板； 101—螺纹线圈；

2—非磁性骨架； 201—锯齿状的头部；

202—头部的顶面； 203—凹槽的底面。