用于轨交车辆的电流传感器及其缺陷检测装置的制作方法

本实用新型涉及电流传感器的检定及缺陷检测，尤其涉及一种用于轨交车辆的电流传感器及其缺陷检测装置。

背景技术：

电流传感器是一类重要的电流测量设备，它通过测量原边电流产生的磁场间接测量电流，经过信号处理，输出低电压或小电流信号，同时具有原、副边电气绝缘，以保证整机或系统的安全要求。

电流传感器的用途广泛，主要应用于变频器、dc/dc变换器、电机控制器、不间断电源、开关电源、过程控制和电池管理系统等产品，涉及到铁路车辆等轨道交通、传统工业、风能和太阳能等新能源、医疗设备和自动化等各个领域。

为了满足整机或系统的技术要求，陆续开发了基于不同技术的电流传感器，其测量范围、精度、带宽、电气绝缘、响应速度、抗干扰能力等性能不同，成本也有很大的差异。工业领域应用的电流传感器，通常基于以下5种测量技术：1)霍尔电流传感器；2)磁通门电流传感器；3)磁电阻电流传感器；4)罗氏线圈；5)电流互感器。其中，霍尔电流传感器的应用最为广泛，其基本原理是使用霍尔感应单元测量电流产生的磁感应强度b，通过信号处理得到被测电流的大小和方向，基于霍尔效应的霍尔感应单元，可封装在集成电路中。霍尔电流传感器的突出特点是能测量直流、交流和复杂的电流波形，而电隔离的输出信号为电压或电流，精度普遍较高。虽然需要辅助电源，但其功耗很小。因此，使用极为方便、可靠，因此广泛应用于铁路车辆等轨道交通领域中。

目前针对霍尔电流传感器等电流传感器的检测和校准装置或者说缺陷检测技术比较少，其中在主题名称为“一种霍尔电流传感器校准方法的专利cn201610569937中介绍了一种通过信号调理电路和dsp采集模块来实现的方法，另外还有一种方式是通过检测内嵌在电流传感器磁芯缝隙中的霍尔芯片是否被压弯来实现检测。

然而，上述第一种电流传感器的缺陷检测技术，其缺点是电路设计和算法非常复杂，而上述第二种电流传感器的缺陷检测技术的缺点则是误差非常大。

因此，亟需设计一种设计和算法更为简单、且能够准确地对电流传感器的缺陷进行检测的装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有的电流传感器的缺陷检测技术的电路设计和算法过于复杂抑或是检测误差过大的缺陷，提出一种新的用于轨交车辆的电流传感器及其缺陷检测装置。

本实用新型是通过采用下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种用于轨交车辆的电流传感器的缺陷检测装置，所述电流传感器具有环形铁芯，其特点在于，所述缺陷检测装置包括布置于所述环形铁芯两侧的第一组霍尔探头和第二组霍尔探头，所述第一组霍尔探头和所述第二组霍尔探头分别分布为呈所述环形铁芯的同心环，每一霍尔探头被配置为能够输出电信号以表征其检测到的磁场强度。

较佳地，所述第一组霍尔探头所处平面及所述第二组霍尔探头所处平面与其邻近的所述环形铁芯的环形侧面的间距相等。

较佳地，在所述第一组霍尔探头和所述第二组霍尔探头中，各个相邻的霍尔探头的间距相等。

较佳地，所述第一组霍尔探头和所述第二组霍尔探头分别包括偶数个霍尔探头，每个霍尔探头由柔性pcb(即柔性印制电路板)制成。

较佳地，所述缺陷检测装置还包括控制器，所述控制器被配置为能够接收所述霍尔探头输出的电信号，以判断所述霍尔探头测得的磁场强度是否分布均匀。

较佳地，所述电流传感器为霍尔电流传感器。

本实用新型还提供了一种用于轨交车辆的电流传感器，其特点在于，其包括如上所述的缺陷检测装置。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

根据本实用新型的用于轨交车辆的电流传感器及其缺陷检测装置，实施简单且无需复杂的电路设计和算法，同时能够高效精准地对电流传感器进行缺陷检测，检测结果准确可靠。

附图说明

图1为根据本实用新型优选实施例的用于轨交车辆的电流传感器的缺陷检测装置的立体图。

图2为根据本实用新型优选实施例的用于轨交车辆的电流传感器的缺陷检测装置的正视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本实用新型的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本实用新型的限制，任何的其他类似情形也都将落入本实用新型的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本实用新型各实施例中的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

参考图1-2所示，根据本实用新型优选实施方式的用于轨交车辆的电流传感器1的缺陷检测装置，电流传感器1具有环形铁芯12、初级线圈、和霍尔感应单元11，其中在进行缺陷检测时，初级线圈中通以电流ip。该缺陷检测装置包括布置于环形铁芯12两侧的第一组霍尔探头2和第二组霍尔探头2，第一组霍尔探头2和第二组霍尔探头2分别分布为呈环形铁芯12的同心环，每一霍尔探头2被配置为能够输出电信号(诸如电压信号或电流信号)以表征其检测到的磁场强度。

通过比对不同点的磁场大小来可判断因环形铁芯12而产生的磁场的空间分布是否均匀，从而实现对电流传感器1的缺陷检测。磁场分布越均匀，电流传感器1品质或性能越优良。

根据本实用新型的一些优选实施方式，第一组霍尔探头2所处平面及第二组霍尔探头2所处平面与其邻近的环形铁芯12的环形侧面的间距相等。

根据本实用新型的一些优选实施方式，在第一组霍尔探头2和第二组霍尔探头2中，各个相邻的霍尔探头2的间距相等。

根据本实用新型的一些优选实施方式，第一组霍尔探头2和第二组霍尔探头2分别包括偶数个霍尔探头2，诸如6个、8个或10个霍尔探头2，从而霍尔探头2的布置具有更好的对称性，以便于判断空间磁场分布的不均及分布不均的具体情形。其中，每个霍尔探头2可由柔性pcb制成。

根据本实用新型的一些优选实施方式，缺陷检测装置还包括控制器(图中未示出)，控制器被配置为能够接收霍尔探头2输出的电信号，以判断霍尔探头2测得的磁场强度是否分布均匀。

在一些典型的实施方式中，该缺陷检测装置可尤其适用于霍尔电流传感器1。

根据本实用新型的一些优选实施方式，用于轨交车辆的电流传感器1可配备有如上的缺陷检测装置。

根据本实用新型的上述优选实施方式的用于轨交车辆的电流传感器的缺陷检测装置，实施简单且无需复杂的电路设计和算法，同时能够高效精准地对电流传感器进行缺陷检测，检测结果准确可靠，并且无需破坏电流传感器外观结构。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而且这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种用于轨交车辆的电流传感器的缺陷检测装置，所述电流传感器具有环形铁芯，其特征在于，所述缺陷检测装置包括布置于所述环形铁芯两侧的第一组霍尔探头和第二组霍尔探头，所述第一组霍尔探头和所述第二组霍尔探头分别分布为呈所述环形铁芯的同心环，每一霍尔探头被配置为能够输出电信号以表征其检测到的磁场强度。

2.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一组霍尔探头所处平面及所述第二组霍尔探头所处平面与其邻近的所述环形铁芯的环形侧面的间距相等。

3.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，在所述第一组霍尔探头和所述第二组霍尔探头中，各个相邻的霍尔探头的间距相等。

4.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一组霍尔探头和所述第二组霍尔探头分别包括偶数个霍尔探头，每个霍尔探头由柔性pcb制成。

5.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述缺陷检测装置还包括控制器，所述控制器被配置为能够接收所述霍尔探头输出的电信号，以判断所述霍尔探头测得的磁场强度是否分布均匀。

6.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述电流传感器为霍尔电流传感器。

7.一种用于轨交车辆的电流传感器，其特征在于，其包括如权利要求1-6中任意一项所述的缺陷检测装置。

技术总结
本实用新型公开了一种用于轨交车辆的电流传感器及其缺陷检测装置，该缺陷检测装置包括布置于所述环形铁芯两侧的第一组霍尔探头和第二组霍尔探头，所述第一组霍尔探头和所述第二组霍尔探头分别分布为呈所述环形铁芯的同心环，每一霍尔探头被配置为能够输出电信号以表征其检测到的磁场强度。根据本实用新型的用于轨交车辆的电流传感器及其缺陷检测装置，实施简单且无需复杂的电路设计和算法，同时能够高效精准地对电流传感器进行缺陷检测，检测结果准确可靠。

技术研发人员：周巧莲;涂小卫;张轶;邓奇;印祯民;周炯
受保护的技术使用者：上海申通地铁集团有限公司
技术研发日：2019.05.15
技术公布日：2020.04.07