电流检测探头及电流检测系统的制作方法

本申请涉及电磁兼容测量技术领域，尤其涉及一种电流检测探头及电流检测系统。

背景技术：

电气或电子装置在运作期间，其因电磁波所产生的电磁力会干扰其本身和其他装置的正常运作，影响他们的性能，甚至还会对人类的健康造成危害。因此，电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)问题已成为当前社会研究的重点问题。其中，发达国家对EMC技术、标准、测试及认证方面处于领先位置。我国为跟上国际EMC水平，至1996年1月1日起强制执行，所有投放市场的电工电子产品，均须按照进行EMC认证。而电磁干扰的途径分为传导和辐射两种，电流检测探头就是用来检测传导方面干扰的，其中电流检测探头又根据所检测的干扰电流的频率进行划分，而目前市面上的电流检测探头的测试频率只有KHz以上的，而GJB151B-2013中CE101的测试要求的频率范围为25Hz-10KHz，因此，现有的电流检测探头无法满足测试要求。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电流检测探头及电流检测系统。

根据本申请的第一方面，提供一种电流检测探头，包括：

屏蔽壳；

设置在所述屏蔽壳上的第一N型连接器；

固定设置于屏蔽壳内的超微晶磁环；所述超微晶磁环的磁导率为3400～4600；

绕于所述超微晶磁环上的线圈；所述线圈的一端接地设置，另一端连接所述N型连接器；

所述屏蔽壳靠近被测导线侧设置有缝隙。

可选的，所述线圈包括第一线圈与第二线圈，所述第一线圈与所述第二线圈并联连接，所述第一线圈的绕线方向为顺时针方向，所述第二线圈的绕线方向为逆时针方向。

可选的，所述屏蔽壳包括第一屏蔽壳和第二屏蔽壳，所述第一屏蔽壳的一端与所述第二屏蔽壳的一端可旋转固定连接，所述第一屏蔽壳的另一端与所述第二屏蔽壳的另一端采用卡扣固定扣合；

所述超微晶磁环包括第一磁环和第二磁环，所述第一磁环设置在所述第一屏蔽壳内，所述第二磁环设置在所述第二屏蔽壳内；

所述第一线圈绕于所述第一磁环上；所述第二线圈绕于所述第二磁环上。

可选的，所述第一N型连接器设置在所述第一屏蔽壳上，所述第一线圈与所述第二线圈的并联连接的一个公共端与所述第一N型连接器相连接，另一个公共端接地设置。

可选的，所述屏蔽壳与所述超微晶磁环之间设置有多个衬垫。

可选的，所述第一磁环两端与所述第一屏蔽壳之间设置有灌封胶；所述第二磁环两端与所述第二屏蔽壳之间设置有灌封胶。

可选的，所述超微晶磁环的磁导率为4000。

可选的，所述线圈的匝数为80。

可选的，所述缝隙的宽度为2毫米。

根据本申请的第二方面，提供一种电流检测系统，包括如本申请第一方面所述的电流检测探头，接收机；

所述接收机设置有第二N型连接器；所述接收机与所述电流检测探头通过所述第二N型连接器相连接。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在屏蔽壳内设置超微晶磁环，在超微晶磁环上绕有线圈，且屏蔽壳靠近被测导线一侧设置有缝隙。被测导线中流动的干扰电流引起磁通变化时，磁通密度通过缝隙穿过线圈绕组，以使本申请的探头检测到磁通的变化，由于电流检测探头的灵敏度与电流检测探头内部的环路电感成正相关，环路电感可以用下式表示：

其中，Lm为环路电感，μe为有效磁导率，N为线圈匝数，S为磁芯的有效截面积，l为磁芯的有效磁路平均长度。

由于本申请中的电流检测探头采用了超微晶磁环，提高了有效磁导率，因此增加了环路电感，也就是提高了电流检测探头的灵敏度，除了可以检测到KHz级别的信号，还可以检测到Hz级别的低频率的信号，扩宽了可以检测的频率的范围，以满足测试要求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请的一个实施例提供的一种电流检测探头的内部结构示意图。

图2是本申请的一个实施例提供的一种电流检测探头的线圈的绕线方向的示意图。

图3是本申请的一个实施例提供的一种电流检测探头的外部结构示意图。

图4是本申请的一个实施例提供的一种衬垫的结构示意图。

附图标记：屏蔽壳-1；第一屏蔽壳-11；第二屏蔽壳-22；线圈-2；第一线圈-21；第二线圈-22；超微晶磁环-3；第一磁环-31；第二磁环-32；第一N型连接器-4；卡扣结构-5；接地焊片-6；衬垫-7；灌封胶-8；转动轴-9；缝隙-10。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的例子。

请参阅图1，图1是本申请的一个实施例提供的一种电流检测探头的内部结构示意图。

本实施例提供的电流检测探头包括：

屏蔽壳1；

设置在所述屏蔽壳上的第一N型连接器4；

固定设置于屏蔽壳内的超微晶磁环3；所述超微晶磁环的磁导率为3400～4600；

绕于所述超微晶磁环上的线圈2；所述线圈的一端接地设置，另一端连接所述N型连接器；

所述屏蔽壳靠近被测导线侧设置有缝隙。

其中，缝隙的设置可以如图3所示。

由于在屏蔽壳内设置超微晶磁环，在超微晶磁环上绕有线圈，且屏蔽壳靠近被测导线一侧设置有缝隙。被测导线中流动的干扰电流引起磁通变化时，磁通密度通过缝隙穿过线圈绕组，以使本申请的探头检测到磁通的变化，由于电流检测探头的灵敏度与电流检测探头内部的环路电感成正相关，环路电感可以用下式表示：

其中，Lm为环路电感，μe为有效磁导率，N为线圈匝数，S为磁芯的有效截面积，l为磁芯的有效磁路平均长度。

由于本申请中的电流检测探头采用了磁导率为3400～4600的超微晶磁环，提高了有效磁导率，因此增加了环路电感，也就是提高了电流检测探头的灵敏度，除了可以检测到KHz级别的信号，还可以检测到Hz级别的低频率的信号，扩宽了可以检测的频率的范围，以满足测试要求。

其中，屏蔽壳上的缝隙可以如图3所示。

请参阅图2、图3，图2是本申请的一个实施例提供的一种线圈的绕线方向的示意图；图3是本申请的一个实施例提供的一种电流检测探头的外部结构示意图。

进一步地，线圈可以包括第一线圈21与第二线圈22；屏蔽壳可以包括第一屏蔽壳11和第二屏蔽壳12；超微晶磁环可以包括第一磁环31和第二磁环32。

第一屏蔽壳和第二屏蔽壳的一端可旋转固定连接，可以使用转动轴9对其进行旋转固定，对转动轴的固定可以采用圆螺母、挡圈、弹性挡圈等方式；另一端采用卡扣结构5，第一屏蔽壳与第二屏蔽壳扣在一起后可以呈环形。卡扣结构配合转动轴可以使第一屏蔽壳和第二屏蔽壳卡扣成闭合环形或沿转动轴打开一定角度，具体实施时，先将第一屏蔽壳和第二屏蔽壳打开一定角度，然后将待检测的传输线放入内环中，最后通过卡扣固定扣合，使第一屏蔽壳与第二屏蔽壳形成闭合环形，以将待检测的传输线卡在屏蔽壳的内环中。另外，可旋转固定也可以是铰接成开口钳式。

另外，第一磁环可以设置在第一屏蔽壳中，第二磁环可以设置在第二磁环中，第一线圈可以绕在第一磁环上，第二线圈可以绕在第二磁环上。

其中，第一线圈与第二线圈并联连接，在第一屏蔽壳上可以设置第一N型连接器4，第一线圈和第二线圈并联连接的一个公共端可以与第一N型连接器相连接，另一个公共端接地设置，可以分别在第一屏蔽壳和第二屏蔽壳上设置接地焊片，第一线圈与第二线圈分别设置在第一屏蔽壳内和第二屏蔽壳内，第一线圈与第二线圈未与第一N型连接器相连的一端分别与第一屏蔽壳中的接地焊片和第二屏蔽壳中的接地焊片6相连接，以达到第一线圈与第二线圈并联连接的另一个公共端接地的目的。

需要说明的是，在图2所示的状态下，第一线圈21的绕线反向为顺时针方向，第二线圈22的绕线方向为逆时针方向，两个线圈采用对称反向绕线的方式，使其磁通方向相同，从而增大其磁通密度，提高探头的灵敏度。

另外，如图1所示，在屏蔽壳与超微晶磁环之间可以设置有多个衬垫7，以固定超微晶磁环，衬垫设置的具体位置可以如图1所示，可以将灌封胶8灌入第一磁环两端与第一屏蔽壳之间的空间中和第二磁环两端与第二屏蔽壳之间的空间中，其中，第一磁环两端是指距离第一磁环端尾最近的衬垫与第一磁环端尾这段；第二磁环两端是指距离第二磁环端尾最近的衬垫与第二磁环端尾这段。

现有技术中，为固定磁环，需要在屏蔽壳内加灌封填料，即灌封胶，但全部灌封后性能会下降，因此，本实施例中使用衬垫将超微晶磁环固定在屏蔽壳内，灌封时只需要将端口封上即可固定，也就是部分灌封，部分灌封后，灌封前后介质均为空气，介质没有变化，因此对性能的影响不大，可以提高探头的灵敏度。另外，灌封胶的材质可以是缩合型有机硅胶，此材质的硅胶的介电常数更接近空气的介电常数，可以有效降低灌封对探头性能的影响。

另外，超微晶磁环的磁导率可以为3400～4600，最佳为4000。线圈的匝数可以为60～100，最佳为80。屏蔽壳上的缝隙可以为1毫米到3毫米之间，最佳为2毫米。

另外，本申请的另一个实施例还提供一种电流检测系统，本系统可以包括上述实施例中所示的电流检测探头和接收机，其中接收机可以设置有第二N型连接器，接收机可以通过第二N型连接器与第一N型连接器与电流检测探头相连接。其中，接收机为可以测试低频的接收机。

请参阅图4，图4是本申请的一个实施例提供的一种衬垫的结构示意图。

如图4所示，衬垫的内圈为不规则形状，由于超微晶磁环上设置有较多匝数的线圈，因此，衬垫的内圈会接触到线圈，因此将衬垫的内圈设置成不规则形状以容纳线圈，避免线圈受到损坏。

另外，衬垫的材质可以是聚氨酯泡棉，其内圈与外圈之间的厚度由四周到中间由厚变薄，最厚与最薄处可相差1毫米；衬垫外圈与屏蔽壳内圈的形状相匹配，由于聚氨酯泡棉具有一定的可压缩性，因此衬垫外圈的内径可以比屏蔽壳内圈的内径大1毫米，时其更加贴合。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。