一种三端分流器及配置有该三端分流器的电机驱动系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于精密电流测量的电流传感器，尤其涉及一种三端锰铜分流器，属于电流传感器领域。本实用新型还涉及一种配置有该三端分流器的电机驱动系统。

背景技术：

电流传感器是电流测量时常用器件，而锰铜分流器是目前常见的一种用于精密电流测量的电流传感器。如图1所示锰铜分流器具有左端头11和右端头12，中间段13是固定阻值的锰铜合金，锰铜合金形成锰铜导体。其中锰铜合金，简称锰白铜，是市场上现有的一种合金。左端头11和右端头12上都设置有固定螺栓孔14和采样接线点15，采样线束16连接到采样连接点15进行电压采样。当电流流过分流器时，会在锰铜导体两端形成一个小的电压。由于锰铜导体的电阻是已知的，根据欧姆定律，测量锰铜导体两端的电压可以反推出锰铜导体中的电流。由于锰铜合金具有温度系数低的优点，所以测量电流的精度很高。

目前市场上所提供的锰铜分流器都是两端锰铜分流器。这些两端锰铜分流器都只能测量一个回路的电流。目前还没有一种锰铜分流器可以测量两个回路的电流。

为此，在电机驱动系统中常常需要配置两个电流传感器，才能测得两个回路的电流，进而整个系统的成本会上升。

技术实现要素：

本实用新型提供一种三端分流器，以解决现有技术中的分流器只能测量一个回路的电流的缺陷，从而为需要使用电流器的系统节约成本。

本实用新型采用的技术方案为：一种三端分流器，包括A端、B端、C端、这三个端子，以及连接在A端和C端之间的第一金属，连接在C端和B端之间的第二金属，在A端与第一金属的连接处设有一号采样点，在B端与第二金属的连接处设有二号采样点，A端、B端、第一金属和第二金属设置在同一条直线 上，C端的长度方向的中心线垂直于所述直线，在C端长度方向的中心线上，且在第一金属和第二金属形成的长度的正中心处设置三号采样点。

进一步地，第一金属和第二金属为相同的金属。

进一步地，第一金属和第二金属为锰铜合金。

可替换地，第一金属和第二金属为不同的金属。

进一步地，A端、B端、C端采用相同的金属材料制作。

进一步地，A端、B端、C端都采用紫铜。

可替换地，A端、B端、C端都采用铝。

进一步地，A端、B端、C端采用不同的金属材料制作。

本实用新型还提供一种配置有上述三端分流器的电机驱动系统，该电机驱动系统包括三端分流器、直流电源、电池组、电机、电机控制器、差分电压放大电路、MCU，且MCU带有AD采样端口，三端分流器的三个端子分别连接直流电源、电池组和电机控制器，电机控制器和电机相连接，差分电压放大电路的正输入端分别和三端分流器的一号采样点以及二号采样点连接，差分电压放大电路的负输入端和三端分流器的三号采样点连接，差分电压放大电路的输出端连接到MCU的AD采样端口。

本实用新型中的三端分流器具有结构简单，一个三端分流器在电机驱动系统中能测出两个重要电流，为整个电机驱动系统节约了成本。

附图说明

图1为现有技术中的锰铜分流器；

图2为本实用新型三端分流器的结构图；

图3为配置有三端分流器的电机驱动系统。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的技术特点，下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。如图2所示，整个三端分流器10由A端1、B端2、C端3、焊接在A端1和C端3之间电阻值固定的适于电流采样的第一金属4，焊接在C端3和B端2之间的电阻值固定的适于电流采样的第二金属5五部分组成，电阻值固定的适于电流采样的第一金属4和第二金属5可以是相同的金属，例如都为锰铜合金，也可以选用不同的金属。其中A端1、B端2、C端3采用相同的低电 阻系数的金属材料制作，例如都选用紫铜或都选用铝；也可以选用不同的金属，例如三端中一端选用紫铜，另外两端选用铝，或者一端选用铝，另外两端选用紫铜，或者三端各自选用不同的金属。在A端1与第一金属4连接处有一个一号采样点6，在B端2与第二金属5连接处有一个二号采样点7。A端1、B端2、第一金属4和第二金属5设置在同一条直线上，A端1和B端2位于两端，第一金属4和第二金属5位于A端和B端之间。A端1、B端2以及第一金属4和第二金属5沿所述直线形成长度方向。可以使得第一金属4和第二金属5两者长度方向的中心线重合，C端3长度方向的中心线垂直于所述直线，在C端3长度方向的中心线上，且在第一金属和第二金属形成的长度的正中心处设置三号采样点8。在A端、B端和C端上分别设有一个连接螺栓孔9。第一金属4与第二金属5的电阻值根据分流器最大测量电流而设定。例如第一金属4的电阻值为R₁，第二金属5的电阻值为R₂，则当有电流流过三端分流器10时，测量一号采样点6和三号采样点8之间的电压U₁，测量二号采样点7和三号采样点8之间的电压U₂，通过欧姆定律可以计算出A端1流向C端3的电流I₁＝U₁/R₁，以及C端3流向B端2的电流I₂＝U₂/R₂。则根据基尔霍夫电流定律，可以得知流过A端1的电流I_A＝I₁，流过B段2的电流I_B＝I₂，流过C端3的电流I_C＝I₂-I₁。所以通过测量三端分流器三个采样点之间的电压，就可以计算出分别流过三端分流器的三个端子的电流。

如图3所示，为配置了本实用新型三端分流器10的电机驱动系统，三端分流器10的A端1与直流电源正极相连，B端2与电机控制器正极相连，C端3与电池组正极相连，电池组优选为锂电池组。第一电压采样线一端连接到三端分流器10的A端1的一号采样点6，另一端通过开关S1连接至差分放大电路正输入端，第二电压采样线一端连接三端分流器10的B端2的二号采样点7，另一端通过开关S2连接至差分放大电路正输入端，第三电压采样线的一端连接至三端分流器10的C端3的三号采样点8，另一端连接到差分放大电路负输入端。差分放大电路输出端连接至MCU的AD采样端口。在该电机驱动系统工作过程中，直流电源的电流流经三端分流器10给锂电池组充电，锂电池组的电流流经三端分流器10给电机控制器供电。当开关S1闭合时，差分放大电路将第一电压采样线和第三电压采样线之间的电压进行差分放大，并经MCU的AD进行电压 采样后可以得到第一电压采样线和第三电压采样线之间的电压U₁，通过欧姆定律可以计算出直流电源的输出电流I₁。当开关S2闭合，S1断开时，差分放大电路将第二电压采样线和第三电压采样线之间的电压进行差分放大并经MCU的AD进行电压采样后可以得到第二电压采样线和第三电压采样线之间的电压U₂，通过欧姆定律可以计算出电机控制器的输入电流I₂。使用I₂减去I₁可以得到锂电池组的输出电流I₃。至此使用三端分流器，并使用一套电压检测电路可以测量出系统中的两个关键电流值即锂电池组输出电流I₃与电机控制器输入电流I₂。开关S1和开关S2选用半导体二选一模拟开关，价格非常便宜。

利用此三端分流器10可以减少电机驱动系统中的一个电流传感器，降低了整个电机驱动系统的成本。