专利名称：零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器领域，具体涉及ー种零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构。
背景技术：
传统的零磁通霍尔传感器的结构设计一般采用铝壳焊接エ艺，铝板通过氩弧焊エ艺将铝板焊接成结构的主体，其他盖板通过铆钉铆接在主体结构上。在不大于20KA传感器外壳设计时，一般按照5000:1的变比来折算。被测电流小，补偿线圈的匝数2500匝，两个线圈同名端串联就能够达到要求。根据电流传感器的磁势方程I1N1=I2N2，小电流情况下，付边补偿线圈的电流12也对较小，绕制线圈的漆包线的截面也比较小，所以最終的线圈的体积很小。线圈安装在壳体内部占用的空间有限，这样传感器的总体尺寸就会小。磁芯的 尺寸变小，控制磁芯之间的气隙长度变得很容易。在大电流40KA传感器的情况下，ITER直流测试平台的目排截面尺寸是350mm*250mm,保证绝缘距离的情况下,传感器最小的穿孔截面也要400mm*400mm。而且电流増加，匝比一定的情况下，付边电流12也会比20KA传感器増加一倍，那么漆包线的截面积也要増加一倍，显然绕制出来的补偿线圈体积也会增加很多。传感器结构的关键技术控制磁芯的气隙长度就变得非常不容易。国内外市场没有量程在40KA以上，零磁通霍尔双极性大电流传感器，这跟传感器的材料的选择和控制器的形式有夫。一般的电流传感器的外壳材料为铝制材料，内环为环氧板材料，这样的材料选择会使整个传感器靠近一次侧被测母排的内环全部对裸露对外。由于不是全封闭的金属外壳包裹，对干扰电场的屏蔽效能几乎为零。传感器在工作的时候，周围有较大的电压变化率的存在，就会感应出较强的电场干扰，没有屏蔽外壳，干扰电场会直接耦合到内部的补偿线圈中，造成传感器的精度的下降。另外，传感器的控制器所在位置也独树ー帜采用铜铁外壳设计，进行电磁兼容屏蔽。
实用新型内容为弥补已有技术的不足，本实用新型提出一种采用全金工方法制造、便于拆卸及更换内部的器件的零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构。本实用新型采用的技术方案是零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构，其特征在于包括有前、后两个大板，两个大板的两端分别由ー个连接板固定连接构成一个截面为四边形的凹槽，所述的两个连接板上分別开有ー个通孔，两个连接板上分別安装有一个可拆卸的小压板，所述的两个大板和两个连接板的内壁上分別固定一块与之大小相对应的铝板。所述的两个大板和两个连接板的材质为铁。所述的通孔的形状为正方形，零磁通霍尔大电流传感器的磁芯架设在两个通孔之间。所述的两个大板的两端分别由ー个连接板固定连接构成的凹槽的截面为正方形，零磁通霍尔大电流传感器的补偿线圈的骨架套装在磁芯上井置于凹槽中。霍尔传感器的结构主要是截面为正方形的ー个正方形的环组成。本实用新型采用的铁材料设计，利用两块厚度为4mm的鉄板作为主体材料，先把补偿线圈的骨架套装在磁芯上，再把磁芯穿过连接板的两个通孔，并架设在通孔上，最后把两个小压板固定安装在连接板上，使得磁芯和补偿线圈的骨架不移动。本实用新型的有益效果在于本实用新型结构简单、使用方便，把磁芯和补偿线圈的骨架紧紧的固定在凹槽中，使其性能稳定。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构，包括有前、后两个大板1，两个大板I的两端分别由ー个连接板2固定连接构成一个截面为四边形的凹槽，两个连接板2上分別开有ー个通孔3，两个连接板2上分別安装有一个可拆卸的小压板4，两个大板I和两个连接板2的内壁上分別固定一块与之大小相对应的铝板5。两个大板I和两个连接板2的材质为铁。通孔3的形状为正方形，零磁通霍尔大电流传感器的磁芯架设在两个通孔3之间。两个大板I的两端分别由ー个连接板2固定连接构成的凹槽的截面为正方形，零磁通霍尔大电流传感器的补偿线圈的骨架套装在磁芯上井置于凹槽中。霍尔传感器的结构主要是截面为正方形的ー个正方形的环组成。本实用新型采用的铁材料设计，利用两块厚度为4mm的鉄板作为主体材料，先把补偿线圈的骨架套装在磁芯上，再把磁芯穿过连接板的两个通孔3，并架设在通孔3上，最后把两个小压板4固定安装在连接板2上，使得磁芯和补偿线圈的骨架不移动。铝的相对磁导率跟空气比近似为1，这样被测通电母排产生的磁力线穿过铝板5，就会顺利无阻的到达传感器的磁芯位置，那么被测电流产生的磁力线就会按照设计思路，沿着传感器中心部分的磁力线穿行。这样设计的优点就是完全不影响磁力线的走向，还是沿着设计的磁芯形成闭合磁路。但是由于本实用新型做到了全金属的包裹，外壳通过接地处理，那么传感器内部形成全封闭结构，很好的解决了传感器的电场屏蔽。传感器磁芯尺寸、气隙长度、补偿线圈长度与无屏蔽层(包括铝)仿真模型相一致，从仿真结果可以看出，当母排电流16KA，单个线圈补偿电流等效为2000A吋，气隙处AB⑶的磁通与无磁屏蔽时磁通近似为7. 9X 10_7数量级。
权利要求1.一种零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构，其特征在于包括有前、后两个大板，两个大板的两端分别由一个连接板固定连接构成一个截面为四边形的凹槽，所述的两个连接板上分别开有一个通孔，两个连接板上分别安装有一个可拆卸的小压板，所述的两个大板和两个连接板的内壁上分别固定一块与之大小相对应的铝板。
2.根据权利要求I所述的零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构，其特征在于所述的两个大板和两个连接板的材质为铁。
3.根据权利要求I所述的零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构，其特征在于所述的通孔的形状为正方形，零磁通霍尔大电流传感器的磁芯架设在两个通孔之间。
4.根据权利要求I所述的零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构，其特征在于所述的两个大板的两端分别由一个连接板固定连接构成的凹槽的截面为正方形，零磁通霍尔大电流传感器的补偿线圈的骨架套装在磁芯上并置于凹槽中。
专利摘要本实用新型公开了一种零磁通霍尔大电流传感器的外壳结构，包括有前、后两个大板，两个大板的两端分别由一个连接板固定连接构成一个截面为四边形的凹槽，两个连接板上分别开有一个通孔，两个连接板上分别安装有一个可拆卸的小压板。本实用新型结构简单、使用方便，把磁芯和补偿线圈的骨架紧紧的固定在凹槽中，使其性能稳定。
文档编号G01R1/04GK202614798SQ20122020121
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者王林森, 武旭 申请人:中国科学院等离子体物理研究所