專利名稱：零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳感器領(lǐng)域，具體涉及ー種零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的零磁通霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用鋁殼焊接エ藝，鋁板通過氬弧焊エ藝將鋁板焊接成結(jié)構(gòu)的主體，其他蓋板通過鉚釘鉚接在主體結(jié)構(gòu)上。在不大于20KA傳感器外殼設(shè)計(jì)時(shí)，一般按照5000:1的變比來折算。被測電流小，補(bǔ)償線圈的匝數(shù)2500匝，兩個(gè)線圈同名端串聯(lián)就能夠達(dá)到要求。根據(jù)電流傳感器的磁勢方程I1N1=I2N2，小電流情況下，付邊補(bǔ)償線圈的電流12也對較小，繞制線圈的漆包線的截面也比較小，所以最終的線圈的體積很小。線圈安裝在殼體內(nèi)部占用的空間有限，這樣傳感器的總體尺寸就會(huì)小。磁芯的 尺寸變小，控制磁芯之間的氣隙長度變得很容易。在大電流40KA傳感器的情況下，ITER直流測試平臺(tái)的目排截面尺寸是350mm*250mm,保證絕緣距離的情況下,傳感器最小的穿孔截面也要400mm*400mm。而且電流増加，匝比一定的情況下，付邊電流12也會(huì)比20KA傳感器増加一倍，那么漆包線的截面積也要増加一倍，顯然繞制出來的補(bǔ)償線圈體積也會(huì)增加很多。傳感器結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)控制磁芯的氣隙長度就變得非常不容易。國內(nèi)外市場沒有量程在40KA以上，零磁通霍爾雙極性大電流傳感器，這跟傳感器的材料的選擇和控制器的形式有夫。一般的電流傳感器的外殼材料為鋁制材料，內(nèi)環(huán)為環(huán)氧板材料，這樣的材料選擇會(huì)使整個(gè)傳感器靠近一次側(cè)被測母排的內(nèi)環(huán)全部對裸露對外。由于不是全封閉的金屬外殼包裹，對干擾電場的屏蔽效能幾乎為零。傳感器在工作的時(shí)候，周圍有較大的電壓變化率的存在，就會(huì)感應(yīng)出較強(qiáng)的電場干擾，沒有屏蔽外殼，干擾電場會(huì)直接耦合到內(nèi)部的補(bǔ)償線圈中，造成傳感器的精度的下降。另外，傳感器的控制器所在位置也獨(dú)樹ー幟采用銅鐵外殼設(shè)計(jì)，進(jìn)行電磁兼容屏蔽。

實(shí)用新型內(nèi)容為彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種采用全金工方法制造、便于拆卸及更換內(nèi)部的器件的零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)，其特征在于包括有前、后兩個(gè)大板，兩個(gè)大板的兩端分別由ー個(gè)連接板固定連接構(gòu)成一個(gè)截面為四邊形的凹槽，所述的兩個(gè)連接板上分別開有ー個(gè)通孔，兩個(gè)連接板上分別安裝有一個(gè)可拆卸的小壓板，所述的兩個(gè)大板和兩個(gè)連接板的內(nèi)壁上分別固定一塊與之大小相對應(yīng)的鋁板。所述的兩個(gè)大板和兩個(gè)連接板的材質(zhì)為鐵。所述的通孔的形狀為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的磁芯架設(shè)在兩個(gè)通孔之間。所述的兩個(gè)大板的兩端分別由ー個(gè)連接板固定連接構(gòu)成的凹槽的截面為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的補(bǔ)償線圈的骨架套裝在磁芯上井置于凹槽中。霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)主要是截面為正方形的ー個(gè)正方形的環(huán)組成。本實(shí)用新型采用的鐵材料設(shè)計(jì)，利用兩塊厚度為4mm的鉄板作為主體材料，先把補(bǔ)償線圈的骨架套裝在磁芯上，再把磁芯穿過連接板的兩個(gè)通孔，并架設(shè)在通孔上，最后把兩個(gè)小壓板固定安裝在連接板上，使得磁芯和補(bǔ)償線圈的骨架不移動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，把磁芯和補(bǔ)償線圈的骨架緊緊的固定在凹槽中，使其性能穩(wěn)定。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)，包括有前、后兩個(gè)大板1，兩個(gè)大板I的兩端分別由ー個(gè)連接板2固定連接構(gòu)成一個(gè)截面為四邊形的凹槽，兩個(gè)連接板2上分別開有ー個(gè)通孔3，兩個(gè)連接板2上分別安裝有一個(gè)可拆卸的小壓板4，兩個(gè)大板I和兩個(gè)連接板2的內(nèi)壁上分別固定一塊與之大小相對應(yīng)的鋁板5。兩個(gè)大板I和兩個(gè)連接板2的材質(zhì)為鐵。通孔3的形狀為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的磁芯架設(shè)在兩個(gè)通孔3之間。兩個(gè)大板I的兩端分別由ー個(gè)連接板2固定連接構(gòu)成的凹槽的截面為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的補(bǔ)償線圈的骨架套裝在磁芯上井置于凹槽中。霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)主要是截面為正方形的ー個(gè)正方形的環(huán)組成。本實(shí)用新型采用的鐵材料設(shè)計(jì)，利用兩塊厚度為4mm的鉄板作為主體材料，先把補(bǔ)償線圈的骨架套裝在磁芯上，再把磁芯穿過連接板的兩個(gè)通孔3，并架設(shè)在通孔3上，最后把兩個(gè)小壓板4固定安裝在連接板2上，使得磁芯和補(bǔ)償線圈的骨架不移動(dòng)。鋁的相對磁導(dǎo)率跟空氣比近似為1，這樣被測通電母排產(chǎn)生的磁力線穿過鋁板5，就會(huì)順利無阻的到達(dá)傳感器的磁芯位置，那么被測電流產(chǎn)生的磁力線就會(huì)按照設(shè)計(jì)思路，沿著傳感器中心部分的磁力線穿行。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)就是完全不影響磁力線的走向，還是沿著設(shè)計(jì)的磁芯形成閉合磁路。但是由于本實(shí)用新型做到了全金屬的包裹，外殼通過接地處理，那么傳感器內(nèi)部形成全封閉結(jié)構(gòu)，很好的解決了傳感器的電場屏蔽。傳感器磁芯尺寸、氣隙長度、補(bǔ)償線圈長度與無屏蔽層(包括鋁)仿真模型相一致，從仿真結(jié)果可以看出，當(dāng)母排電流16KA，單個(gè)線圈補(bǔ)償電流等效為2000A吋，氣隙處AB⑶的磁通與無磁屏蔽時(shí)磁通近似為7. 9X 10_7數(shù)量級(jí)。
權(quán)利要求1.一種零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)，其特征在于包括有前、后兩個(gè)大板，兩個(gè)大板的兩端分別由一個(gè)連接板固定連接構(gòu)成一個(gè)截面為四邊形的凹槽，所述的兩個(gè)連接板上分別開有一個(gè)通孔，兩個(gè)連接板上分別安裝有一個(gè)可拆卸的小壓板，所述的兩個(gè)大板和兩個(gè)連接板的內(nèi)壁上分別固定一塊與之大小相對應(yīng)的鋁板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的兩個(gè)大板和兩個(gè)連接板的材質(zhì)為鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的通孔的形狀為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的磁芯架設(shè)在兩個(gè)通孔之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的兩個(gè)大板的兩端分別由一個(gè)連接板固定連接構(gòu)成的凹槽的截面為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的補(bǔ)償線圈的骨架套裝在磁芯上并置于凹槽中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結(jié)構(gòu)，包括有前、后兩個(gè)大板，兩個(gè)大板的兩端分別由一個(gè)連接板固定連接構(gòu)成一個(gè)截面為四邊形的凹槽，兩個(gè)連接板上分別開有一個(gè)通孔，兩個(gè)連接板上分別安裝有一個(gè)可拆卸的小壓板。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，把磁芯和補(bǔ)償線圈的骨架緊緊的固定在凹槽中，使其性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)G01R1/04GK202614798SQ20122020121
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者王林森, 武旭 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所