电流感测模块及其组装方法

专利名称：电流感测模块及其组装方法
技术领域：
本发明一般涉及电力分配，具体地涉及多个电路中至少一个电路的功 率的测量。
背景技术：
实施反调节(deregulation)的多租户房屋的业主可经常以批发价从公共 事业供应商(utility provider)大量购电，并再售予租户。分表计量面板 (sub-metering panel)允许业主准确测量并给租户开出各自的耗电量的帐单。
按照常规，通过在携带电负荷的导体上安装电流互感器(CT)来进行分 表计量。将要监测的任何负荷的每个相位具有一个CT,并且每个CT具有 两根将信号从CT输送至仪表的引线。这些CT耗费空间且难于安装。如 Underwriters Laboratories (UL)所定义的，它们占用配电箱内的线材弯曲空 间(wire bend space),并且是设备槽(equipment gutter)中布线和电缆以及布线 路径的障碍。这些CT和大量内部线路的安装是繁重、耗时的过程，因而增 加了与安装过程相关的费用。另 一种分表计量方法也称为模块计量(modular metering)。模块计量包括为每套房间安装模块仪表。该方法耗费空间，因为 将要监测的各个电路均需要仪表。再一种分表计量方法也称为主控计量 (master metering)。在这种分表计量方法中，业主将房屋总的年使用账单 (utility bill)除以预定系数(如例如平方尺和每套房的租户数)，并根据预定 系数收取每套房租户总的使用账单的一部分。该方法非常不准确。因而， 本领域需要克服这些缺点的分表计量安排
发明内容
本发明的实施例包括一种设置于导体附近的电流感测模块。该电流感 测模块包括具有第一部分和第二部分的外壳，所述第一部分和第二部分共 同限定用于接收导体从其中穿过的开口 。第二部分与第 一部分可操作地连
接。该电流感测模块还包括基于微机电系统(MEMS)的电流传感器，该电流 传感器设置于第一部分内靠近接收导体的开口 。
本发明的另一实施例包括一种将电流感测模块设置于导体附近的方 法。该方法包括将外壳的第一部分设置于导体附近，该第一部分包括基于 微机电系统(MEMS)的电流传感器。该方法还包括使外壳的第二部分与第一 部分连接，从而限定用于接收导体从其中穿过的开口。


参考示例性附图，其中在附图中相同的标记表示相同的要素
图1示出根据本发明实施例的电分表计量系统(electrical sub-metering
system)的示意方框图2示出根据本发明实施例的示例性电流感测模块的示意性表示；
图3示出根据本发明实施例的设置于电流保护设备附近的电流感测模
块的顶透视图4示出根据本发明实施例的图3的电流感测模块的分解图； 图5和图6示出根据本发明实施例的电流感测模块的剖视图； 图7和图8示出根据本发明实施例的电流感测模块的剖视图； 图9示出根据本发明实施例的夹在导体上的电流感测模块的剖视图； 图IO示出根据本发明实施例邻近导体设置电流感测模块的处理步骤的 流程图11示出根据本发明实施例的示例性通信链路的示意性表示；和 图12示出根据本发明实施例的多个集线器和数据采集器之间连接的图 形示意性表示。
具体实施例方式
本发明的实施例将提供一种紧凑的分表计量板，该紧凑的分表计量板 将准确追踪并存储多租户房屋中每套房或每室的功耗。将利用每套房的电 压和电流的测量结果计算该套房的功耗。在一个实施例中，该紧凑的分表计量板将利用每个分表计量断路器的导体附近的基于MEMS的电流传感器 测量电流，并将测量结果传送至面板集中的集线器(panel-centralized hub)。 在一个实施例中，集线器和包括电流传感器的模块之一将测量电压，计算 每个断路器消耗的能量和功率，并将能量和功率消耗计算结果输出至中央 数据釆集器。在一个实施例中，数据采集器根据将基于特定套房消耗的能 量和功率计算账单。在一个实施例中，从集线器至数据采集器的传送可以
是有线连接或无线连接。
现参考图1，示出了电分表计量系统100。在一个实施例中，分表计量 系统100包括配电板115(在本申请中还称为面板)、多个111电路110、多 个131电流感测模块(CSM)(在本申请中还称为模块)130、集线器120和数据 采集器150。在一个实施例中，多个131 CSM 130中每一个CSM 130与多 个111电路中相应的一个电路IIO相关联。
在一个实施例中，电分表计量系统100配置为使得使用者能够获得多 个111电路中至少一个电路110的功耗计算结果。如本文所用，术语使用 者应表示任何人或人群，如租户、财产管理者、财产管理机构、公共事业 公司和例如可能想了解特定电路110消耗的功率的企业电力用户。在一个 实施例中，特定电路110或一组特定电路110消耗的功率可表示如由特定 租户或企业架构中特定部门已消耗的功率量。如本文所用，术语套房应表 示多租户房屋中的房间、办公楼中的办公室、工厂中的部门、或者出于测 量和追踪功耗的目的可能期望从整组中分出的任何其它电路子组。
在一个实施例中，如上所述，配电板115配置为将来自公共源或馈送 (feed) 105的功率分配到多个111电路110,每个电路110能够识别为表 示唯一的功^^点。在一个实施例中，CSM 130配置为测量或监^f见流过多个 111电路中每个电路110的电流。应当理解的是，尽管将本发明的实施例描 绘为CSM 130与多个111电路110中所有电路110连接，但本发明的范围 不受限于此，本发明还应用于可能使CSM 130与多个111电路110的任何 部分连接的分表计量系统100。
在一个实施例中，集线器120经由单个通信链路140与多个131 CSM 130信号连通，并经由馈送105连接141与配电板115信号连通。集线器 120包括用于计算、转换和传送与功耗相关的信息的处理电路125。在一个 实施例中，集线器120配置为从CSM 130和板115采集与功耗相关的信息。在一个实施例中，数据采集器150与集线器120信号连通，该数据釆集器 150配置为采集并使使用者获得功耗计算，该功耗计算从与CSM 130连接 的每个电路110的功耗相关的信息导出。在一个实施例中，集线器120包 括电压传感器123,该电压传感器123配置为测量每个电路110的电压。应 当理解的是，电压传感器123可以是本领域已知的多种类型中的一种，如 例如配置为测量电压的阻抗桥接网络。
尽管针对一个集线器120与数据采集器150信号连通的情况对本发明 的实施例进行了描述和描绘，但应当理解的是本发明的范围不受限于此， 本发明还应用于可包括集线器和数据采集器的替代安排的电分表计量系统 100，如例如使多于一个集线器与单个数据采集器信号连通， 一个集线器与 多于一个数才居采集器信号连通，以及多于一个集线器与多于一个数据采集 器信号连通。此外，尽管针对一个CSM与集线器信号连通的情况对实施例 进行了描绘，但应当理解的是本发明的范围不受限于此，本发明还应用于 可具有CSM和集线器的替代安排的电分表计量系统100,如例如多于一个 CSM与一个集线器信号连通。
在一个实施例中，CSM 130包括基于微机电系统(MEMS)的电流传感 器，如共同受让的名称为"Micro-Electromechanical System (MEMS) Based Current & Magnetic Field Sensor Having Capacitive Sense Components"的美国 专利申请乂i^开No. 2005/0270014和名称为"Microelectromechanical System Sensor and Method for Using"的美国专利申请公开No. 2005/0248340中所 述，在此引入它们的全部内容作为参考。
尽管针对电流感测模块包括基于MEMS的电流传感器的情况对本发明 的实施例进行了描述，但应当理解的是本发明的范围不受限于此，本发明 还应用于使用具有替代电流传感器(如例如霍尔效应电流传感器)的CSM的 电分表计量系统100。
现参考图l和图2，示出了 CSM 130的示例性实施例。在一个实施例 中，电流保护设备114 (如例如断路器和熔丝开关(fiisible switch)中的至少 一种)与电路110的导电线缆(在此也称为导体)112、 113功率连接，并设置 在面板115内。在图2所示的实施例中，电流传感器205示为设置在CSM 130 内。在一个实施例中，CSM 130包括电流传感器205及其适当的接口电子 器件206。在一个实施例中，CSM130的接口电子器件206配置为放大、采样以及处理感测的或测量的电流，并且包括通信链路以使集线器120能够 获得代表感测的电流的信号。在另一实施例中，接口电子器件206配置为 接收代表电路110的电压的信号以计算功耗，并经由接口电子器件206的 通信链路使集线器120能够获得功耗计算结果。在一个实施例中，CSM 130 是具有两块外壳220、 221的模块设计，以便允许安装CSM130的电流感器 205，而无需从设备114中移除导体112、 113或与导体112、 113进行的任 何其它连接。在另一实施例中，基于MEMS的电流传感器205设置为靠近 在多个111电路110之一的导体112、 113的周围小于100%的部分，而没 有完全包围导体112、 113。在另一实施例中，基于MEMS的电流传感器205 设置于设备114附近。在一个实施例中,CSM 130额外包括电压传感器124, 如例如配置为测量电压的阻抗桥接网络。在一个实施例中，基于MEMS的电流传感器205夹在导体112、 113 上，允许安装者以简单的方式改进最初没有配置为提供分表计量功能的面 板115。如上所述，尽管电流传感器205的夹具可完全环绕或包围导体112、 113，但实际上基于MEMS的电流传感器205设置在靠近导体112、 113的 周围小于100%的部分附近，而没有完全包围导体112、 113。在一个实施例 中，将电流传感器205附接或夹到导体112、 113上，而没有分裂铁芯式变 压器，如可在其它分表计量应用中所使用的那样。在一个实施例中，基于 MEMS的电流传感器205提供具有超过分裂铁芯式电流变压器的提高的精 度的电流测量。图3示出了通过夹在导体112、 113上、而设置在断路器114附近的 CSM 130示例性实施例。图4示出了 CSM 130的分解图。CSM 130包括具有第一部分247和第 二部分249(在本申请中也称为夹具)的外壳245。包括电流传感器205 (如基 于MEMS的电流传感器205 )和适当的接口电子器件206的印刷电路板253 设置在第一部分247中。接口电子器件206配置为放大、采样以及处理被 感测或测量的电流，并向集线器120传送代表与功耗相关的信息的信号。 第一部分247和夹具249之间具有平移自由度。第一部分247的表面250 和夹具249的表面252限定用于接收导体112、 113从其中穿过的开口 251。 基于MEMS的电流传感器205设置于开口 251的表面250附近。夹具249与第一部分247可操作地连接，以便相对于该第一部分247平移，从而提供开口 251的尺寸255(参考图6最佳所见)的调节，用于将外 壳245紧固到导体112、 113。另外，夹具249可与第一部分247分离，从 而允许CSM130的改进安装，如上所述。在一个实施例中，MEMS传感器 205和印刷电路板253在第一部分247内组装为CSM 130的集成单元。各 个夹具249的多个表面252结合第一部分247的各个表面250限定多个开 口 251。在一个实施例中，各个表面250包括各自的几何特征，如斜面。对 应于多个导体112、 113中每个导体112、 113的多个各自可独立调节的夹 具249的使用，允许调整和容纳不同直径的导体112、 113，所述导体与设 置于CSM 130附近的电流保护设备114连接。图5和图6分别示出了外壳245的示例性实施例的前剖面图和后剖面 图。图5示出了用于夹持导体112、 113的第一部分247和夹具249的相互 作用。沿描绘为F夹紧的方向将夹具249插入第一部分247，以如图所示包 围或夹持导体112、 113。第一部分247和夹具249每个包括一系列配对接 合特征(mating engagement feature )257(如模制到夹具249的臂中的锯齿)， 其允许调整开口 251的尺寸255,以适于夹持一个尺寸范围的导体112、113。 锯齿257还允许保持调整后的尺寸255,从而将外壳245紧固到导体112、 113。第一部分247的锯齿257设置在两个相对的悬臂式揿压臂(cantilevered snap arm)259上。揿压臂259的锯齿257和夹具249互锁，以由此将夹具249 相对于第一部分247锁定在适当的位置，从而包围导体U2、 113的直径。如以下将进一步描述的，按钮或释放装置261被接收(captured)在第 一部分247中，用于使锯齿257脱开。按钮261被接收在第一部分247的 斜面250和按钮座(button seat)263之间。按钮261具有两个弹簧臂267，弹 簧臂267与斜面250相接以沿F夹紧方向施加力并使按钮261沿F夹紧方 向偏移，从而在夹具249插入第一部分247时允许揿压臂259自由移动。图6是相对侧的剖视图，示出了用于使夹具249脱离第一部分247的 装置。与每个揿压臂259整体形成的是具有凸轮圆头(cam bulb)269的梁267。 间距(d)允许揿压臂259自由弯曲。响应沿F松脱方向对按钮261施加的力， 按钮凸轮随动件271接触凸轮圆头269,从而偏转揿压臂259并降低或缩小 间距(d)，以使锯齿257脱离并允许夹具249从第一部分247中自由移除。现参考图7和图8，示出了CSM 130的示例性实施例的剖面图。导螺 杆273设置并保留在第一部分247内，且相对第一部分247具有旋转自由度Z。导螺杆273的螺紋274穿过设置在第一部分247内的横杆275。横杆 275在第一部分247中相对表面250具有平移自由度(沿X方向)，并与导螺 杆273操作关联，使得横杆275响应导螺杆273的旋转(沿Z方向)而沿X 方向平移。夹具249与第一部分247内的横杆275可分离地连接。经由紧 固件277 (如螺丝、铆钉、揿扭或其它机械部件)，将夹具249附接到横杆 275。因而，导螺杆273的旋转提供横杆275的平移，这导致附接的夹具249 的平移，从而允许调节开口 251的尺寸255,以接收并夹紧较大范围直径的 导体112、 113。
图9示出了夹在导体112、 113上的CSM 130的剖面图。如上所述，将 基于MEMS的电流传感器205设置在印刷电路板253上，在导体112、 113 周围的小于100%的部分附近。参考图4、图5和图9，应当理解的是，开 口 251的尺寸255结合导体112、 113的直径限定了电流传感器205和导体 112、 113之间的最小距离或间隙279。包括长度281的夹具249的构造在 接近电流传感器205的长度181内为导体U2、 113提供支撑，从而帮助最 小化导体112、 113和传感器205之间的间隙279。
综上所述，CSM 130有利于将组件改装在可以安装在电流保护设备 114(如断路器和熔丝开关中至少一种)中的导体(如导体112、 113)上的方法， 而无需将导体112、 113从设备114中取出。现结合图4至图8参考图10, 示出了将电流感测模块130设置于导体112、113附近的处理步骤的流程图。
该处理起始于步骤287，将外壳245的第一部分247设置于导体112、 113附近，第一部分247包括基于MEMS的电流传感器205。该处理终止于 步骤289,使外壳245的夹具249与第一部分247连接，从而限定接收导体 112、 113的开口 251。
在一个实施例中，该处理还包括使夹具249相对于第一部分247平移， 从而调节开口 251的尺寸255并将外壳245固定在导体H2、 113上。
在一个实施例中，平移夹具249包括接合第一部分247和夹具249的 配对接合特征257,以保持开口 251的尺寸255。在另一实施例中，在步骤 289中连接夹具249和第一部分247包括在第一部分247内将夹具249连接 到设置于第一部分247中的横杆275。横杆275在第一部分247内相对于限 定开口 251的表面250具有平移自由度(沿X方向)，并与设置且保持在第一 部分247内的导螺杆273可操作地连接。因而，相对于表面250平移夹具249的表面252包括使导螺杆273沿旋转自由度(沿Z方向)旋转，使得响应 于导螺杆273的旋转，导螺杆273的螺紋274致使横杆275和相连夹具249 的表面252相对于第一部分247的表面250平移，由此调节开口 251的尺 寸255。
在一个实施例中，经由有线通信，将有关功耗的信息(包括代表测量的 电流的信号)从CSM 130输送至集线器120。在一个实施例中，通过称为菊 花链连接的连接安排，将多个CSM130与集线器120串联连接在一起。在 一个实施例中，多个131 CSM 130的每一个CSM还包括地址开关210,用 于识别与这样的信息相关联的CSM 130,该信息与测量的电流流过的相应 电路110的功耗的相关联。在一个实施例中，CSM 130应具有指示CSM 130 运行状态的LED 215和用于与其它CSM 130以及集线器120互连的线缆端 口 230。在一个实施例中，CSM130包括多于一个的线缆端口 230。在一个 实施例中，地址开关210允许CSM 130的安装者设定或限定每个CSM 130 的地址，以识别涉及每个电路并最终涉及每个分表计量的套房的电流测量 结果。在一个实施例中，由安装者设定关联分表计量电路110与分表计量 套房的CSM 130的地址，并利用代表测量电流的信号传送该地址。
尽管针对具有地址开关的情况对本发明的实施例进行了描述和示例，
但应当理解的是，本发明的范围不受限于此，本发明还应用于识别测量电 流流过的电路的其它装置，如标度盘(dial)、与CSM相关联的预分配的序列 号和软件分配的标识符，如例如可由集线器和数据采集器之一提供的IP地 址。
在一个实施例中，多个131 CSM 130经由单个通信链路140与集线器 120信号连通。现参考图11,示出了单个通信链路140的示例性实施例。 在一个实施例中，单个通信链路140具有多条通信路径305或者导体。在 一个实施例中，单个通信链路140是在其每一端包括单个连接器310的布 线，所述单个连接器310配置为在链路140 —端将多条通信路径305与集 线器120连接，并且在链路140另一端连接CSM 130。在一个实施例中， 单个连接器310为常用于提供计算机联网连接的RJ45型连接器。单个连接 器310的使用允许多个131 CSM 130和集线器120之间的简单、省时的连 接。
尽管针对具有Rj45连接器的情况对本发明的实施例进行了描述，但应当理解的是，本发明的范围不受限于此，本发明还应用于具有任何其它各
种多导体连接器(如例如RJ25连接器、DE9连接器和通用串行总线(USB) 连接器)的电分表计量系统，从允许CSM和集线器之间的简单、省时的连 接。
在一个实施例中，多个131 CSM 130中每一个CSM 130与多个111电 路中相应的一个电路110相关联。在一个实施例中，单个通信链路140配 置为向集线器120提供与多个131 CSM130的功耗计算结果相关联的信息。 在一个实施例中，电路110经由地址开关210识别与功耗计算结果相关联 的信息。在一个实施例中，多个131 CSM130中的每个CSM130与多个131 CSM 130中的至少一个其它CSM 130信号连通。
尽管针对多个CSM经由单个通信链路与集线器信号连通的情况对本 发明的实施例进行了示例，但应当理解的是，本发明的范围不受限于此， 本发明还应用于具有其它通信链路安排的电分表计量系统，如例如二、三、 四或更多组CSM,每组经由单个通信链路与集线器信号连通，并且每组中 的每个CSM与至少一个其它CSM信号连通。
在另一实施例中，CSM 130包括无线通信设备240,并且集线器120 包括无线通信设备122。在一个实施例中，集线器120经由无线通信设备 240、 122提供的无线连接与CSM 130信号连通。
在一个实施例中，测量跨接面板115中的功率馈送105的一组母线(bus bar)的电压，并且经由电压传感器123参照到中性。在一个实施例中，经 由通信协议或同步脉冲来同步电流和电压测量结果。利电路110的邻']量的 电流和电压进行相应于电路110的能量和功耗的计算。在一个实施例中， 集线器120还可包括显示屏121，以允许使用者看到每套房的存储数据和实 时数据之一。在另一实施例中，集线器120的显示屏121可用于显示和定 义CSM130的地址。在一个实施例中，集线器120设置在面板115内。在 另一实施例中，集线器120附接到面板115。
在一个实施例中，将能耗计算结果和功耗计算结果之一从集线器120 输送至数据采集器150。在一个实施例中，数据采集器150配置为利用输送 的消耗计算结果确定每套房的能耗账单。在一个实施例中，账单追踪软件 以特定的价格将每个功耗值与特定套房之间相关，所述价格可由公共事业 单位、业主或帐单公司设定。在一个实施例中，可经由有线通信或无线通信向业主或帐单公司输送账单信息。在一个实施例中，数据采集器还可作
为管理控制和数据采集(SCADA)系统的一部分操作，所述系统例如配置为 监视和控制生产现场的各种运作。
现参考图12，示出了多个集线器120和数据采集器150之间连接的示 例性实施例。如图所示，由经由网络接口 405的网络连接410提供集线器 120和数据采集器150之间的连接。在一个实施例中，数据采集器150经由 下述类型的网络连接410与集线器120信号连通以太网连接、直接串行 连接、拨号连接和电源线连接。在一个实施例中，以太网连接410包括因 特网连接、内网连接、外网连接和拨号连接之一。在一个实施例中，以太 网连接包括有线以太网连接和无线以太网连接之一 。在提供无线以太网连 接410的实施例中，网络接口 405包括以太网无线路由器。在提供有线以 太网连接410的实施例中，网络接口 405包括以太网集线器、以太网交换 机和以太网路由器之一。在提供直接串行连接410的实施例中，网络接口 405包括RS485/RS232转换器。在提供电源线连接410的实施例中，网络接 口 405包括至少一种以太网到电源线载波桥(carrier bridge)。在提供拨号连 接405的实施例中，网络接口 405包括拨号到以太网网关调制解调器。
综上所述，分表计量系统100的实施例配置如下。
在一个实施例中，集线器120配置为向CSM 130提供与功耗相关联的 信息，包括代表与测量的电流相对应的电路110的电压的信号。CSM 130 还包括如包括处理电路的接口电子器件206的装置，用于利用集线器120 提供的与功耗相关联的信息进行功耗的计算，并且CSM 130配置为向集线 器120提供功耗计算结果。在一个实施例中，集线器120配置为向CSM130 提供包括多个相位的定标的(scaled)电压信号(如例如定标的三相电压)， 并且CSM 130的接口电子器件206配置为捕获定标的多相位电压信号。在 另一实施例中，集线器120配置为同步采样多个111电路110中每个电路 的电流和电压，并将对应于测量电流的电路110的电压样本捕获并提供给 CSM 130。在另一实施例中，集线器120配置为同步多个111电路110中每 个电路的电流和电压的采样。集线器120还配置为将对应于电流测量结果 的电路110的电压样本捕获并转换为包括电压幅值和相位的信号，并将包 括电压幅值和相位的信号提供给CSM 130。
尽管本发明的实施例已经描述具有包括多个相位(如三相)的电压信号，但是将要理解的是，本发明的范围不限于此，并且本发明还将适用于 其它的分表计量系统，其可以具有多相系统中其它数目的相位，如例如二、 四、五、六或更多相，以及单相系统。
在另一实施例中，集线器120配置为捕获对应于测量的电流的电路110
的电压样本。集线器120还配置为同步多个111电路110中每个电路的电 流和电压采样，并向CSM 130请求对应于捕获的电压样本的测量的电流样 本。CSM 130配置为响应来自集线器120的请求，并使集线器120获得对 应于捕获的电压样本的测量的电流样本，并且集线器120配置为进行电路 IIO的功耗计算。在一个实施例中，集线器120配置为将捕获的电路110的 电压采样转换为包括电压幅值和相位的信号。CSM 130的接口电子器件206 的处理电路配置为响应集线器120的请求，并提供代表对应于所转换的电 压样本的电流幅值和相位的信号。
如本文所披露的，本发明的一些实施例可包括下述优势中的一些优势 由于使用基于MEMS的电流传感器而能够減小分表计量配电板的整体尺 寸；能够提高分表计量电力计算的精确地；能够增强在不具备分表计量功 能的现有系统中安装这种功能的便利性；由于基于MEMS的电流传感器的 发热减少而能够降低配电板的通风要求。
尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将 理解，可以进行各种改变并且等价物可以替换其元件而不背离本发明的范 围。此外，根据本发明的教导，可以进行许多修改来适应特定情况或材料 而不背离其本质范围。因此，本发明不旨在被限制于作为最好的或仅仅是 构思来执行本发明的模块型公开的特定实施例，而是本发明将包括落入权 利要求范围内的全部实施例。此外，在附图和说明书中，已经公开了本发 明的示例性实施例，尽管可能已经采用的特定术语，但是除非另有声明， 它们只是一般和描述意义的使用而不是出于限制的目的，因此本发明的范 围没有如此被限制。此外，术语第一、第二等的使用不表示顺序或重要性， 而是术语第一、第二等用来将一个元件区别于另一个。此外，术语一(a)、 一个(an)等的使用不表示数量的限制，而是表示存在至少一个参考项目。
权利要求
1. 一种设置为靠近导体的电流感测模块，该电流感测模块包括包括第一部分和第二部分的外壳，所述第一部分和第二部分共同限定用于接收导体从其中穿过的开口，所述第二部分与所述第一部分可操作地连接；和基于微机电系统(MEMS)的电流传感器，所述电流传感器设置于所述第一部分内靠近接收导体的开口处。
2. 如权利要求1所述的电流感测模块，其中所述第二部分与所述第一 部分可分离地连接。
3. 如权利要求1所述的电流感测模块，其中所述第一部分和所述第二 部分之间具有平移自由度，并且所述第二部分相对于所述第一部分的平移 调节用于将所述外壳紧固到所述导体的开口的尺寸。
4. 如权利要求3所述的电流感测模块，其中所述第一部分和所述第二 部分每个包括配对接合特征，所述配对接合特征允许调节和保持所述开口 的尺寸。
5. 如权利要求4所述的电流感测模块，其中所述配对接合特征包括锯齿。
6. 如权利要求4所述的电流感测模块，还包括使所述配对接合特征得 以分离的释放装置。
7. 如权利要求3的电流感测模块，还包括设置并保留在所述第 一部分内的导螺杆，所述导螺杆相对于所述第一 部分具有旋转自由度；和设置在所述第一部分内的横杆，所述横杆与所述导螺杆操作关联，所 述横杆相对于限定所述开口的第一部分的表面具有平移自由度并响应所述 导螺杆的转动；其中所述第二部分与所述第 一部分内的横杆可分离地连接。
8. 如权利要求3所述的电流感测模块，其中所述开口限定从所述基于 MEMS的电流传感器至所述导体的最小距离。
9. 如权利要求1所述的电流感测模块，其中所述基于MEMS的电流传 感器设置为靠近用于接收所述导体的开口，而没有完全包围所述导体。
10. 如权利要求1所述的电流感测模块，其中所述导体与电流保护设备 功率连接。
11. 如权利要求10所述的电流感测模块，其中所述外壳设置为靠近所 述电流保护设备。
12. 如权利要求IO所述的电流感测模块，其中 所述导体是多个导体中的一个；所述外壳的第一部分包括多个相应于所述多个导体中每个导体的几何 特征；所述外壳的第二部分是多个第二部分中的一个，所述多个第二部分中 的每个第二部分相应于所述多个导体中的每个导体;和所述多个几何特征和所述多个第二部分共同限定多个用于使所述多个 导体从其中穿过的开口。
13. 如权利要求12所述的电流感测模块，其中所述多个几何特征和所述多个第二部分中的每个第二部分之间具有平 移自由度；和所述多个第二部分中的第二部分相对于所述多个几何特征之一 的平移 允许调节所述多个开口中的相应开口的尺寸。
14. 一种将电流感测模块设置为靠近导体的方法，所述方法包括 将外壳的第一部分设置为靠近所述导体，所述第一部分包括基于微机电系统(MEMS)的电流传感器；和使所述外壳的第二部分与所述第一部分连接，从而限定用于接收所述 导体从其中穿过的开口。
15. 如权利要求14所述的方法，还包括使所述第二部分相对于所述第一部分平移，从而调节所述开口的尺寸 并将所述外壳紧固到所述导体。
16. 如权利要求15所述的方法，其中所述平移包括接合所述第一部分 和所述第二部分的配对接合特征，以保持所述开口的尺寸。
17. 如权利要求15所述的方法，其中所述连接包括使第二部分与设置在第一部分内的横杆连接，所述横杆 相对于限定开口的第一部分的表面具有平移自由度，并且与设置并保持在 所述第一部分内的导螺杆可操作地连接，所述导螺杆相对于所述第一部分具有旋转自由度；和所述平移包括响应于转动所述导螺杆，而平移所述横杆和相连的第二 部分。
18. 如权利要求14所述的方法，其中所述设置包括将基于MEMS的电 流传感器设置为靠近所述导体，而所述导体没有被基于MEMS的电流传感 器完全包围。
19. 如权利要求14所述的方法，其中所述设置包括将外壳的第一部分 设置为靠近与电流保护设备功率连接的导体。
20. 如权利要求19所述的方法，其中所述设置包括将外壳的第一部分 设置为靠近所述电流保护设备。
全文摘要
本发明披露设置于导体附近的电流感测模块。电流感测模块包括具有第一部分和第二部分的外壳，第一部分和第二部分共同限定用于接收导体穿入其中的开口。第二部分与第一部分可操作地连接。电流感测模块还包括基于微机电系统(MEMS)的电流传感器，该电流传感器设置于第一部分内靠近用于接收导体的开口。
文档编号G01R15/14GK101535819SQ200780036376
公开日2009年9月16日 申请日期2007年6月20日 优先权日2006年9月28日
发明者塞西尔·里弗斯, 罗伯特·J·卡贾诺, 罗塞利·德利卡, 迪安·A·罗巴格 申请人:通用电气公司