专利名称：用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电流传感器，具体的说是涉及一种用于电动车辆控制器的磁感应 电流传感器。
背景技术：
目前，市场上的电动车辆采用磁感应电流传感器来测量导线内的大电流，如图1 所示被测导线电流穿过带有一个开口的磁环，线性霍尔芯片置于磁环的磁隙内，霍尔芯片 要求磁环产生的磁感应强度随穿过磁环的被测电流的增加而线性增大，这要求磁环的磁导 率很低，约为空气磁导率的十倍左右，因此磁环普遍采用特殊定制的磁导率很低的铁粉芯 材料。磁环材料的特性很脆，磁导率很低；磁环磁隙开模订做后，尺寸固定；耐震性差，运输 和装配过程中易损坏。如果采用磁导率较高的普通铁粉芯或是铁氧体材料，需要开较大的 磁隙，这样由于磁通边缘效应，将导致电流传感器的线性度下降，对电流检测的准确度产生 较大的影响。到目前为止市场上还未见到材料成本更低、制作要求更低、耐震性好、安装方便、 易于调整、线性度更好、精度更高的磁感应电流传感器。
发明内容
本发明针对这些问题提出一种材料成本更低、制作要求更低、耐震性好、安装方 便、易于调整、线性度更好、精度更高的磁感应电流传感器。本发明为解决上述技术问题采用下述方案本发明的用于电动车辆控制器的磁感 应电流传感器，由铁氧体磁环段、磁传感器组成闭合磁路，所述磁环段至少有两个，所述磁 传感器设置在所述磁环段之间形成的磁隙中，所述外部导线穿过磁环段和磁传感器组成的 闭合磁路。本发明的技术方案还可以包括所述磁环段的横截面为矩形、圆形、椭圆形、半圆 形中的一种或几种的组合；所述闭合磁路的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形中的一 种或几种的组合；所述磁传感器为霍尔式磁传感器；所述霍尔式磁传感器的类型为线性霍 尔元件；所述磁传感电流传感器的量程为-400A +400A ；所述磁环段闭合磁路为圆形，横 截面为矩形时，内径为14 23mm ；外径为25 37mm ；厚度为6 9mm ；所述霍尔式磁传感器 两侧的磁隙每侧宽度为2 3mm ；所述两磁环段中的无磁传感器侧的磁隙宽度为6 9mm ； 所述线形霍尔元件的型号为495B。闭合磁路可以感应通过其内的导线里的电流，磁传感器通过检测磁隙内的磁感应 强度来测量闭合区域里导线内的电流强度。由于磁环段至少有两个，即采用分布式磁隙，与 集中磁隙相比，分布式磁隙减小了磁环的磁隙边缘效应的影响，所以可以选择磁导率更高、 成本更低、硬度更高、不易碎裂的磁性材料；磁环的磁隙宽度可调整，使传感器量程在一定 范围内可调；磁环安装更方便；传感器精度更高。在满足线性要求的条件下，任意磁隙内均可放置磁传感器。相对于单一磁隙来说，分布式磁隙的单个磁隙尺寸小，因此磁通边缘效应影响小，线性度相对较高；而分布式磁隙 的总磁隙大小与集中磁隙相当，使得其磁阻等于单一磁隙的磁环的磁阻，电流检测的量程 随磁隙的宽度可以在一定范围内可调。原则上来说，在保证总磁隙宽度不变的条件下，放置 磁传感器的磁隙越小，其边缘效应越小，电流检测的线性度和准确度越高，但由于磁传感器 一般须置于磁隙中心，考虑到安装，磁隙尺寸也不宜过小，满足检测要求即可。在保证磁传 感器侧的磁隙宽度不变的条件下，通过调节另一个磁隙的大小，在一定范围内可以细调霍 尔电流传感器的量程。这种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器在结构上还可以缓冲 外界扭矩，耐震性好，不易碎裂，安装时可随意调整，调整完毕后再用胶粘接在测量装置上。本发明的有益效果是在保证低磁导率的同时，磁化曲线具有良好的线性度，很好 的解决了磁导率与线性度之间的矛盾；同时采用普通铁氧体磁环，采购难度和成本降低，耐 振性好，损坏率低。
图1是现有技术中电流传感器的结构示意图；图2是本发明的第一个实施例的结构示意图；图3是本发明的第二个实施例的结构示意图；图4是本发明的第三个实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述如图1-4 1是磁环段，2是磁隙，3是外部导线，4是磁传感器。本发明解决上述技术问题采用下述方案为本发明的用于电动车辆控制器的磁感 应电流传感器，由铁氧体磁环段1、磁传感器4组成闭合磁路，所述磁环段1至少有两个，所 述磁传感器4设置在所述磁环段1之间形成的磁隙2中，所述外部导线3穿过磁环段1和 磁传感器4组成的闭合磁路。本发明的技术方案还可以包括所述磁环段的横截面为矩形、圆形、椭圆形、半圆 形中的一种或几种的组合。所述闭合磁路的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形中的一 种或几种的组合。所述磁传感器为霍尔式磁传感器；所述霍尔式磁传感器的类型为线性霍 尔元件。所述磁传感电流传感器的量程为-400A +400A。所述磁环段闭合磁路为圆形， 横截面为矩形时，内径为14 23mm ；外径为25 37mm ；厚度为6 9mm ；所述霍尔式磁传 感器两侧的磁隙每侧宽度为2 3mm ；所述两磁环段中的无磁传感器侧的磁隙宽度为6 9mm。所述线形霍尔元件的型号为495B。如图2，将具有集中式磁隙的铁氧体磁环，切割成以磁隙2中心线对称的两半。将 两个半环对称地粘贴在测量装置环形腔的内侧，调节半环位置使磁环1成空间上对称的分 布式磁隙2的形式，且每个磁隙2的尺寸满足霍尔式磁传感器4的要求。霍尔式磁传感器 4置于其中一个磁隙内，而承载被测电流的外部导线1穿过磁环中心。闭合磁路可以感应通过其内的导线3里的电流，霍尔式磁传感器4通过检测磁隙2 内的磁感应强度来测量闭合区域里导线3内的电流强度。由于磁环段1至少有两个，即采 用分布式磁隙，与集中磁隙相比，分布式磁隙减小了磁环段1的磁隙边缘效应的影响，所以可以选择磁导率更高、成本更低、硬度更高、不易碎裂的磁性材料；磁环段1的磁隙宽度可 调整，使传感器量程在一定范围内可调；磁环段1安装更方便；传感器精度更高。在满足线性要求的条件下，任意磁隙内均可放置磁传感器。相对于单一磁隙来说， 分布式磁隙的单个磁隙尺寸小，因此磁通边缘效应影响小，线性度相对较高；而分布式磁隙 的总磁隙大小与集中磁隙相当，使得其磁阻等于单一磁隙的磁环的磁阻，电流检测的量程 随磁隙2的宽度可以在一定范围内可调。原则上来说，在保证总磁隙宽度不变的条件下，放 置磁传感器的磁隙越小，其边缘效应越小，电流检测的线性度和准确度越高，但由于磁传感 器4 一般须置于磁隙中心，考虑到安装，磁隙尺寸也不宜过小，满足检测要求即可。在保证 磁传感器侧的磁隙宽度不变的条件下，通过调节另一个磁隙的大小，在一定范围内可以细 调霍尔电流传感器的量程。这种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器在结构上还可以 缓冲外界扭矩，耐震性好，不易碎裂，安装时可随意调整，调整完毕后再用胶粘接在测量装 置上。如图3、图4所示，闭合磁路可以为矩形或其他形状；磁环段1的磁隙2可以为三 个或多个；磁环截面可以采用适合磁传感元件形状的各种形状，考虑到边缘效应，其横截面 积只要稍大于磁传感元件，磁传感元件安装在其范围内即可。
权利要求
1.一种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于由铁氧体磁环段、磁 传感器组成闭合磁路，所述磁环段至少有两个，所述磁传感器设置在所述磁环段之间形成 的磁隙中，所述外部导线穿过磁环段和磁传感器组成的闭合磁路。
2.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁传感电流传感器，其特征在于所 述磁环段的横截面为矩形、圆形、椭圆形、半圆形中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁传感电流传感器，其特征在于所 述闭合磁路的形状为圆形、椭圆形、矩形、菱形、三角形中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁传感电流传感器，其特征在于所 述磁传感器为霍尔式磁传感器；所述霍尔式磁传感器的类型为线性霍尔元件。
5.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器，其特征在于所 述磁传感电流传感器的量程为-400A +400A。
6.根据权利要求2、3所述的用于电动车辆控制器的磁传感电流传感器，其特征在于 所述磁环段闭合磁路为圆形，横截面为矩形时，内径为14 23mm ；外径为25 37mm ；厚度 为6 9mm。
7.根据权利要求1所述的用于电动车辆控制器的磁传感电流传感器，其特征在于所 述霍尔式磁传感器两侧的磁隙每侧宽度为2 3mm ；所述两磁环段中的无磁传感器侧的磁 隙宽度为6 9mm。
8.根据权利要求4所述的用于电动车辆控制器的磁传感电流传感器，其特征在于所 述线形霍尔元件的型号为495B。
全文摘要
本发明涉及一种用于电动车辆控制器的磁感应电流传感器。由磁传感器组成闭合磁路，所述磁环段至少有两个，所述磁传感器设置在所述磁环段之间形成的磁隙中，所述外部导线穿过磁环段和磁传感器组成的闭合磁路。本发明的优点是提供了一种材料成本更低、制作要求更低、耐震性更好、安装更方便、更易于调整、线性度更好、精度更高的磁感应电流传感器。
文档编号B60R16/02GK102004179SQ20091007030
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者孔昭松, 曹广平, 陈鹏 申请人:天津市松正电动科技有限公司