一种闭环霍尔电流传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电流传感器，特别是涉及一种闭环霍尔电流传感器。
【背景技术】
[0002]传感器是一种检测装置，能检测到被检设备的相关信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器应用范围非常广泛，为仪器仪表设备提供一种必备的技术支持。霍尔电流传感器是应用霍尔效应原理研制出的一种对原边电流进行隔离检测的电流检测元件，原边电流产生的磁场由聚磁环所收集，置于聚磁环中的霍尔元件对该磁场进行采集，产生一个与原边磁场等比例的霍尔电压，通过测量该霍尔电压的大小，就可实现对原边电流的隔离检测。
[0003]现有的霍尔电流传感器有开环和闭环两种。开环霍尔电流传感器工艺简单，成本低，安装方式多样化，被测电流较大，便于生产和应用，但检测精度受外界环境和温度等干扰因素的影响较大，稳定性不好，工作频率只能做到50kHz以下，一些高频环境和干扰源比较多的环境下无法正常使用。闭环霍尔电流传感器精度高，抗干扰性强，稳定性好，工作频率能达到200kHz，但由于其原理的特殊性，安装方式具有局限性，一般分为整体通孔安装和PCB安装两种形式，不便于用户灵活应用，在母排过流线缆不方便拆解的特殊场合下无法安装使用。
[0004]因此，一种可方便安装且测量精度高的电流传感器是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明目的就是为解决在不拆解母排线缆的情况下安装闭环霍尔电流传感器的问题。
[0006]本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决:
[0007]—种闭环霍尔电流传感器，包括聚磁环、次级线圈、霍尔元件和电路控制器，所述聚磁环上具有气隙，所述霍尔元件设置在所述聚磁环上的所述气隙位置，所述次级线圈环绕在所述聚磁环上，所述电路控制器与所述次级线圈、所述霍尔元件电连接，其特征在于:所述聚磁环包括两个分立的磁芯，每个磁芯包括两个端头，两个所述磁芯在两端头处相互无缝啮合形成闭合的聚磁环，所述磁芯相啮合的端头部分为曲面结构;所述气隙设置在所述磁芯中。
[0008]根据本发明的另一个具体方面，所述磁芯相啮合的端头部分为相互配合的齿状结构。
[0009]根据本发明的另一个具体方面，所述磁芯是以片状堆叠铆合而成，在所述磁芯相啮合的端头部分形成相互配合的齿状结构。
[0010]根据本发明的另一个具体方面，所述气隙设置在其中一个磁芯的中间位置。
[0011]根据本发明的另一个具体方面，所述初级线圈环绕在具有气隙的磁芯上，或环绕在两个磁芯上并电连接。
[0012]根据本发明的另一个具体方面，所述气隙分别设置在两个磁芯上，并在聚磁环上呈对称分布。
[0013]根据本发明的另一个具体方面，所述霍尔元件的数量等于聚磁环上气隙的数量。
[0014]根据本发明的另一个具体方面，所述次级线圈分别环绕在两个磁芯上并电连接。
[0015]根据本发明的另一个具体方面，所述聚磁环是空心的方形或圆形，相应的所述磁芯是所述方形或圆形的一部分。
[0016]根据本发明的另一个具体方面，所述聚磁环包括两个相互隔离的第一聚磁环和第二聚磁环。
[0017]根据本发明的另一个具体方面，所述第一聚磁环和所述第二聚磁环上分别具有一个气隙，所述气隙对称分布在所述聚磁环上。
[0018]本发明与现有技术对比的有益效果是:
[0019]本发明的闭环霍尔电流传感器，聚磁环由两个分立的磁芯无缝啮合而成，在不拆解母排线缆的情况下方便安装，又因为采用闭环结构，能够达到闭环霍尔电流传感器的精度，结合了传统的开环霍尔电流传感器与闭环霍尔电流传感器的优点，安装方便精度高。
【附图说明】
[0020]图1、图1a是本发明【具体实施方式】一的结构示意图；
[0021]图2、图2a是本发明【具体实施方式】二的结构示意图；
[0022]图3、图3a是本发明【具体实施方式】三的结构示意图；
[0023]图4是本发明【具体实施方式】四的结构示意图；
[0024]图5是本发明【具体实施方式】五的结构示意图；
[0025]图6是本发明【具体实施方式】六的结构示意图；
[0026]图7、图8是本发明【具体实施方式】七的结构示意图；
[0027]图9是本发明【具体实施方式】八的结构示意图；
[0028]图10、图1Oa是本发明【具体实施方式】九的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]【具体实施方式】一
[0030]一种闭环霍尔电流传感器10如图1、图1a所示，包括聚磁环、次级线圈3、霍尔元件4和电路控制器5，所述聚磁环包括两个分立的磁芯I和磁芯2，磁芯I和磁芯2分别具有两个端头，每个端头设计为齿状结构，磁芯I端头处的齿状结构与磁芯2端头处的齿状结构相配合，如图1a所示，磁芯I与磁芯2两端头处相互无缝啮合形成闭合的聚磁环，磁芯I与磁芯2分别为聚磁环的一部分，磁芯2上具有气隙，磁芯I上不设置气隙，霍尔元件4设置在磁芯2上的气隙位置，次级线圈3环绕在磁芯2上，电路控制器5与所述次级线圈3、所述霍尔元件4电连接，并对霍尔元件采集到的信号进行处理;其中图1a是图1中聚磁环结构的侧视图。
[0031]磁芯I与磁芯2相啮合的端头部分也可以是齿状结构的变形结构，或是可以相互无缝结合的任意一种曲面结构。
[0032]在需要检测被测线缆的电流强度时，将磁芯I与磁芯2分开，从被测线缆的两侧分别放入磁芯I与磁芯2，磁芯I与磁芯2的齿状部分相互无缝啮合，此时磁芯I与磁芯2构成闭合的聚磁环，聚磁环、次级线圈3、霍尔元件4和电路控制器5组成闭环霍尔电流传感器。
[0033]磁芯I与磁芯2由高导磁片状材料堆叠铆合而成，在堆叠铆合时，在磁芯I与磁芯2的两端头堆叠形成齿状结构，两磁芯的相应端头位置的齿状无缝啮合形成闭合的聚磁环。
[0034]磁芯2上的气隙设置在磁芯2的中间位置，或设置在磁芯2的任意位置。
[0035]磁芯I与磁芯2可分别为半个方形或半个圆形结构，两磁芯结合后形成空心的方形或圆形聚磁环。
[0036]磁芯I为空心方形或圆形的一小部分，磁芯2为空心方形或圆形的一大部分，两磁芯结合后同样也可形成方形或圆形结构的聚磁环。
[0037]聚磁环也可以是一个任意结构的中间开有通孔的闭合体，磁芯I与磁芯2是这个闭合体的组成部分。
[0038]【具体实施方式】二
[0039]一种闭环霍尔电流传感器20如图2、图2a所示，包括聚磁环、次级线圈3和7、霍尔元件4和6、以及电路控制器5，所述聚磁环包括两个分立的磁芯I和磁芯2，磁芯I和磁芯2分别具有两个端头，每个端头设计为齿状结构，磁芯I端头处的齿状结构与磁芯2端头处的齿状结构相配合，如图2a所示，两端头处相互无缝啮合形成闭合的聚磁环，磁芯I与磁芯2分别为聚磁环的一部分，磁芯I与磁芯2上分别具有气隙；霍尔元件4设置在磁芯2上的气隙位置，次级线圈3环绕在磁芯2上;霍尔元件6设置在磁芯I上的气隙位置，次级线圈7环绕在磁芯I上，霍尔元件4与霍尔元件6在聚磁环上对称分布，电路控制器5分别与所述次级线圈3和7、所述霍尔元件4和6电连接，对霍尔元件采集到的信号进行处理;次级线圈7和霍尔元件6通过接插件8与次级线圈3电连接后再连接到电路控制器5，其中图2a是图2中聚磁环结构的侧视图。
[0040]或者，磁芯I与磁芯2相啮合的端头部分是齿状结构的变形结构，或是可以相互无缝结合的任意一种曲面结构。
[0041]在需要检测被测线缆的电流强度时，将磁芯I与磁芯2分开，从被测线缆的两侧分别放入磁芯I与磁芯2，磁芯I与磁芯2的端头的齿状部分相互无缝啮合，此时磁芯I与磁芯2构成闭合的聚磁环，聚磁环、次级线圈3和7、霍尔元件4和6及电路控制器5组成闭环双霍尔电流传感器。
[0042]磁芯I与磁芯2上的气隙设置在磁芯I与磁芯2的中间位置，或设置在磁芯I与磁芯2的任意位置，其气隙在聚磁环上对称分布