专利名称：一种大电流交、直两用钳形电流传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交、直两用钳形电流传感器的制造方法，特别是用于测量大电流的手持式交、直流钳形电流表中的钳形电流传感器的制造方法。
背景技术：
钳形电流表中的电流传感器又称钳头，是钳形电流表的关键部件。现有的交、直流两用钳形电流表的电流传感器由霍尔元件和硅钢铁芯组成。铁芯有的做成环形或近似环形，分成两个半环，可以打开，以便钩住被测量的导线；也有的作成半开口形，可将被测导线叉住；霍尔元件位于铁芯磁路中的缝隙处，用以感知铁芯的磁化程度。使用时，被测量的导线通电产生磁场使铁芯磁化，霍尔元件将这种磁化程度变换成相应的电压输出，从而可以反映出被测量的电流大小。当这种电流传感器用于测量大电流时，在大电流的激励下，铁芯会进入非线性磁化区(亦称为饱和区)。在非线性磁化区，由于霍尔元件的输出电压与输入的电流是成非线性关系的，因此会造成很大的测试误差。这是目前市面上销售的交、直两用钳形电流表所普遍存在的一个严重问题。特别是手持式交、直两用钳形电流表，由于不可能使用较大尺寸的铁芯，这个问题就显得特别严重。例如，市面上销售的一种手持式交、直流两用钳形表，标称的最大电流为2000A，允许误差为2％，实际上在测量交流1500A时，其测试误差就已经达到10％；在交流2000A时，其误差更是高达30％。大大超过其标称的允许误差。
发明内容
为了克服现有交/直流两用钳形电流传感器在测量大电流时的缺陷。本发明提出一种新的交、直两用钳形电流传感器的制造方法。
技术方案本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种交、直流两用钳形电流传感器由霍尔元件和铁芯构成，其特征是铁芯由软磁合金做成；铁芯上覆盖有金属导体，形成一个闭合的短路环，短路环与磁路方向正交。
所述软磁合金为取向硅钢、玻莫合金、非晶、微晶或超微晶。
所述金属导体为非顺磁性金属材料，如铜、铝等；金属导体可以做成箔状物卷绕在铁芯上，形成闭合的一个短路环；也可以做成线圈卷绕在铁芯上，线圈的两端头通过一个电阻短路在一起或直接短路在一起。
本发明的有益效果是，在测量时，激励电流(即被测量电流)在短路环上会产生一个反向磁动势，抵消一部分原有的激励磁动势。使得总的合成磁动势低于原来的磁动势(指未加短路环前的磁动势)；其作用实际上是一种磁场的“负反馈”作用。由于这个负反馈作用的存在，有效地改善了铁芯的动态范围，扩展了铁芯的线性工作范围。明显地改善了这种钳形电流传感器在大电流测量状态下的测试测试误差。使用这种方法制造出来的大电流交、直两用钳形电流传感器能够有效地提高大电流状态下的测量精度。在铁芯尺寸不变的条件下，显著地扩展钳形电流传感器所能测量的电流范围，原来只能测量1000A的铁芯采用本发明后可以有效地工作到3000A以上。并且可以确保测试误差小于2％。这种大电流交、直两用钳形电流传感器可以做成钳形电流表，作为电工随身携带的工具，用于电器设备的安装维修及供电线路维护。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的圆环形钳头的结构图(实施例1)。
图2是本发明的半开口式钳头的结构图(实施例2)。
图中1.霍尔元件2.铁芯3.短路环
具体实施例方式
实施例1图1中，钳头由霍尔元件1与铁芯2构成，铁芯用取向硅钢或非晶卷绕成近似环形，分成两个半环，可以打开，以便放入被测量的导线。铁芯中部留有间隙，在间隙处安装有霍尔元件，霍尔元件的平面与铁芯磁路正交，霍尔元件的输出采用并联方式；同时，铁芯上卷绕有短路环3，短路环由铜箔卷绕在铁芯上构成。
实施例2图2中，铁芯2用取向硅钢片叠成，作成半开口状，类似叉形。叉子的两分支的中部留有间隙，在间隙处安装霍尔元件1，霍尔元件的平面与铁芯磁路正交，霍尔元件的输出互相串联起来；同时，铁芯上安装有短路环3，短路环用漆包线绕制在铁芯上而成。各组线圈顺向串联；其输出通过一个电阻短路在一起。整个叉子由塑料包注起来。使用时，将被测量的导线放到叉子的底部即可。
权利要求
1.一种交、直两用钳形电流传感器由霍尔元件和铁芯构成，其特征是铁芯由软磁合金做成；铁芯上覆盖有金属导体制作的短路环，短路环与磁路方向正交。
2.如权利要求1所述交、直两用钳形电流传感器，其特征是所述软磁合金为取向硅钢、玻莫合金、非晶、微晶或超微晶。
3.如权利要求1所述交、直两用钳形电流传感器，其特征是所述金属导体为非顺磁性金属材料，如铜、铝等。
4.如权利要求1所述交、直两用钳形电流传感器，其特征是所述金属导体做成箔状物卷绕在铁芯上，形成一个闭合的短路环。
5.如权利要求1所述交、直两用钳形电流传感器，其特征是所述金属导体做成线圈卷绕在铁芯上，线圈的两端头通过一个电阻短路在一起。
6.如权利要求1所述交、直两用钳形电流传感器，其特征是所述金属导体做成线圈卷绕在铁芯上，线圈的两端头直接短路在一起。
全文摘要
一种适用于测量大电流的交、直两用钳形电流传感器的制造方法。这种钳形电流传感器由霍尔元件和软磁铁芯构成，铁芯由软磁合金做成；铁芯上覆盖有金属导体，形成一个闭合的短路环，短路环与磁路方向正交。在测量时，激励电流在短路环上产生一个反向磁动势，抵消一部分了原有的激励磁动势。使得总的磁动势低于原来的磁动势(指未加短路环前的磁动势)；其作用实际上是一种磁场的“负反馈”作用。由于这个负反馈作用的存在，有效地改善了铁芯的磁化曲线，扩展了铁芯工作的线性范围。从而改善了这种钳形电流传感器在大电流测量状态下的测试测试误差。使用这种方法制造出来的交、直两用钳形电流传感器能够有效地提高大电流状态下的测量精度。在铁芯尺寸不变的条件下，显著地扩展钳形电流传感器所能测量的电流范围，原来只能测量1000A的铁芯采用本发明后可以有效地工作到3000A以上。
文档编号G01R19/00GK1971289SQ20051012808
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月26日 优先权日2005年11月26日
发明者徐先 申请人:徐先