一种柔性电流探头的制作方法

本实用新型涉及一种柔性电流探头。

背景技术：

众所周知测量交流电流的方法很多，尤其是测量工频市电，电流互感器的应用最为广泛。根据容量的不同，互感器被设计成各种规格，既可以测量毫安级小电流也可以测量上万安培的大电流，可见互感器的使用非常广泛。但互感器作为一种靠电磁感应原理测量电流的设备，为了最大限度的提高磁信号测量能力，一般会采用高导磁的金属材料作为磁芯，以便更好的聚磁，比如常用的磁芯包括硅钢，坡莫合金，非晶材料，纳米晶材料，铁氧体材料等等。不管哪种磁芯均存在各种问题，比如，坡莫合金和非晶纳米晶材料的价格非常昂贵，硅钢材料和铁氧体材料导磁能力较差，从而体积更大，重量更重。所有的磁芯均存在一个磁饱和的问题，即无法测量超出其磁饱和范围的电流。在高频测量领域，带磁芯的互感器还存在铁损现象，强烈的涡流会使磁芯剧烈发热，甚至烧毁互感器。互感器存在的另一个问题是，互感器的二次侧开路会产生高电压，高电压的存在会威胁到设备和人身安全。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种柔性电流探头。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种柔性电流探头，包括具有前自由端和后自由端的导线，还包括具有柔性的骨架管和环接部件，导线包括连接在一起的缠绕段和贯穿段，缠绕段缠绕在骨架管的外壁上，贯穿段设在骨架管的管腔内；骨架管具有前端和后端，前自由端设在缠绕段上，后自由端设在贯穿段上，且前自由端和后自由端均处于骨架管的前端上，缠绕段外包裹有屏蔽层；环接部件与所述前端固定连接，环接部件上设有可与所述后端连接的连接孔，使得所述后端可与环接部件连接而令骨架管形成一个环状的构件。

作为上述方案的进一步改进，还包括可与环接部件扣接的扣接部件，扣接部件与所述后端连接，环接部件内设有屏蔽管，屏蔽管的管孔即为所述的连接孔，所述前端设连接孔内。

作为上述方案的进一步改进，缠绕段外包裹有绝缘层，屏蔽层包裹住绝缘层。

作为上述方案的进一步改进，屏蔽层包裹有保护层。

作为上述方案的进一步改进，所述屏蔽层为网状构件。

作为上述方案的进一步改进，所述导线为漆包线。

作为上述方案的进一步改进，缠绕段包括多个堆叠在一起的依次首尾相连的多个漆包线环，相邻的漆包线环之间的间隙小于0.1mm。

作为上述方案的进一步改进，还包括具有输入端和输出端的积分电路，前自由端和后自由端均与所述输入端连接，所述积分电路设在环接部件上。

本实用新型的有益效果是：一种柔性电流探头，包括具有前自由端和后自由端的导线，还包括具有柔性的骨架管和环接部件，导线包括连接在一起的缠绕段和贯穿段，缠绕段缠绕在骨架管的外壁上，贯穿段设在骨架管的管腔内；骨架管具有前端和后端，前自由端设在缠绕段上，后自由端设在贯穿段上，且前自由端和后自由端均处于骨架管的前端上，缠绕段外包裹有屏蔽层；环接部件与所述前端固定连接，环接部件上设有可与所述后端连接的连接孔，使得所述后端可与环接部件连接而令骨架管形成一个环状的构件。使用时，将骨架管的前端和后端连接在一起，从而形成一个感应环，然后将前自由端和后自由端连接到相应的监测系统中，再让待测电线穿过感应环，当电线的电流出现变化时，感应环的磁通量会发生变化，从而令前自由端和后自由端产生电势差，根据微分公式du=M*di/dt可让人们或系统知道电流的变化量，其中M是一个恒定的物理参数，只要绕线匝数和柔性骨架尺寸固定了，这个M值也就固定了。从公式可知，瞬时电压的大小跟瞬时电流的大小呈线性关系，电流的变化率越快，输出电压也越大，有利于减少系统和人们的计算量。本实用新型没有硬质的高导磁磁芯，而是采用了柔性骨架，无磁芯结构，不存在高频铁损发热现象，没有磁滞现象，频带宽响应快，不存在二次侧开路高压危险。本实用新型用于电流的监测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型实施例的层结构示意图；

图2是本实用新型实施例的工作时的原理示意图；

图3是本实用新型实施例的外观结构示意图；

图4是本实用新型实施例的外观结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1至图4，这是本实用新型的一个实施例，具体地：

一种柔性电流探头，包括具有前自由端和后自由端的导线，还包括具有柔性的骨架管2和环接部件6，导线包括连接在一起的缠绕段11和贯穿段12，缠绕段11缠绕在骨架管2的外壁上，贯穿段12设在骨架管2的管腔内；骨架管2具有前端和后端，前自由端设在缠绕段11上，后自由端设在贯穿段12上，且前自由端和后自由端均处于骨架管2的前端上，缠绕段外包裹有屏蔽层4；环接部件6与所述前端固定连接，环接部件6上设有可与所述后端连接的连接孔61，使得所述后端可与环接部件6连接而令骨架管2形成一个环状的构件。使用时，将骨架管的前端和后端连接在一起，从而形成一个感应环，然后将前自由端和后自由端连接到相应的监测系统中，再让待测电线穿过感应环，当电线的电流出现变化时，感应环的磁通量会发生变化，从而令前自由端和后自由端产生电势差，根据微分公式du=M*di/dt可让人们或系统知道电流的变化量，其中M是一个恒定的物理参数，只要绕线匝数和柔性骨架尺寸固定了，这个M值也就固定了。从公式可知，瞬时电压的大小跟瞬时电流的大小呈线性关系，电流的变化率越快，输出电压也越大，有利于减少系统和人们的计算量。本实用新型没有硬质的高导磁磁芯，而是采用了柔性骨架，无磁芯结构，不存在高频铁损发热现象，没有磁滞现象，频带宽响应快，不存在二次侧开路高压危险。

为了提高本实施例的抗干扰能力，本实施还包括可与环接部件6扣接的扣接部件62，扣接部件62与所述后端连接，环接部件6内设有屏蔽管64，屏蔽管64的管孔即为所述的连接孔61，所述前端设连接孔61内。

为了减少泄漏电流，让本实用新型的精度更高，缠绕段外包裹有绝缘层3，屏蔽层4包裹住绝缘层3。

为避免本实用新型的功能结构得到有效的保护，屏蔽层4包裹有保护层5。

为了提高本实施例的抗干扰能力，所述屏蔽层4为网状构件。

缠绕段越密，本实用新型的精度越高，故所述导线为漆包线，缠绕段11包括多个堆叠在一起的依次首尾相连的多个漆包线环，相邻的漆包线环之间的间隙小于0.1mm。

为了让人们和系统能直接得到有用的数据，本实施例还包括具有输入端和输出端的积分电路（图中未示），前自由端和后自由端均与所述输入端连接，所述积分电路设在环接部件上。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。