基于FPC的螺旋线式电流传感器的制作方法

本实用新型涉及一种电流传感器领域，特别涉及一种基于fpc的螺旋线式电流传感器。

背景技术：

传统空芯线圈又叫电流测量线圈、微分电流传感器，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。不含铁磁性材料，无磁滞效应，几乎为零的相位误差；与带铁芯的传统互感器相比，具有测量范围宽，精度高，稳定可靠，响应频带宽，同时具有测量和继电保护功能，体积小、重量轻、安全且符合环保要求。常见的制作方法有如下三种：

1）将漆包线缠绕在环形的硬质非铁磁性材料骨架上，形成闭环的硬性空芯线圈。但是，一致性差，制造难，无法做成开口式，精度很差。目前仅在保护电流检测的场合有少量应用；

2）将漆包线缠绕在柔性的非铁磁性材料上，形成可开口的柔性空心线圈；但是灵敏度较低，一致性也较差，制造成本较高，不能测量小电流。目前主要应用在谐波电流分析和保护电流检测；

3）pcb式硬质空芯线圈；但是灵敏度较低，一致性也较差，受温度影响很大，抗干扰性能很差。目前主要仅在脉冲电流检测方面有少量应用；

以上三种极大限制了空芯线圈作为电流传感器的广泛使用，这是

本技术：
需要着重改善的地方。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种低成本、抗干扰性能佳、一致性高、性噪比高的基于fpc的螺旋线式电流传感器。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种基于fpc的螺旋线式电流传感器，印刷有多个螺纹线圈的柔性印刷电路板fpc连续贴附于非磁性骨架外周的锯齿状头部的两侧，首尾相接，形成空心线圈电流传感器。

所述柔性印刷电路板为多层，每层印刷螺纹线圈，相邻螺纹线圈经过孔电连接。多层为2层，或为4层，或为6层，或为8层，层数越多，则灵敏度越高。

所述相邻螺纹线圈的螺纹线方向相反，便于正负端的连接。

所述非磁性骨架为对称结构，其外周至少均布四个锯齿状头部。

所述非磁性骨架为闭环式结构，或为开口式结构。

所述螺纹线圈与导体产生的磁力线为垂直关系，螺纹线圈的面积越大，产生的感应输出信号越大。

本实用新型的优越功效在于：

1）本实用新型采用对称式结构，抗干扰性能佳；

2）本实用新型电流传感器适于批量化生产，成本低，一致性高，性噪比高；

3）本实用新型电流传感器为闭环结构，可以扩展为开口式结构。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型柔性印刷电路板展开的示意图；

图中标号说明

1—柔性印刷电板板；101—螺纹线圈；

2—非磁性骨架；201—锯齿状的头部；

202—头部的顶面；203—凹槽的底面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

图1示出了本实用新型实施例的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供了一种基于fpc的螺旋线式电流传感器，印刷有多个螺纹线圈的柔性印刷电路板1沿着非磁性骨架2外周的锯齿状头部201的两侧进行连续贴附，首尾相接，形成闭环式的空心线圈电流传感器。柔性印刷电路板1上的螺纹线圈101是位于锯齿状头部201的两侧，在头部的顶面202和凹槽的底面203均无螺纹线圈，该两区域是用于对相邻螺纹线圈101进行电连接。

所述柔性印刷电路板1为多层结构，每层均印刷螺纹线圈，相邻螺纹线圈经过孔电连接，正负端连接，构成一回路（如图2所示）。多层结构是指2层，或为4层，或为6层，或为8层，柔性印刷电路板的层数越多，灵敏度越高。

所述相邻螺纹线圈的螺纹线方向相反，便于正负端的连接。

所述非磁性骨架2为对称结构，本实施例骨架外周均匀布设了20个突出的锯齿状头部201。

所述螺纹线圈101与导体产生的磁力线为垂直关系，螺旋线圈部分处于径向位置，每个螺旋线圈部分采用印刷电路连接，展开如图2所示。螺纹线圈的面积越大，产生的感应输出信号越大。

本实用新型的实施例为闭环式结构，非磁性骨架2变换为开口式结构，本实用新型应用于开口式的电流传感器，两端分别为正负端，接入相应的电路。本实用新型可扩展为开口式的电流传感器。

以上所述仅为本实用新型的优先实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于fpc的螺旋线式电流传感器，其特征在于：印刷有多个螺纹线圈的柔性印刷电路板连续贴附于非磁性骨架外周的锯齿状头部的两侧，首尾相接，形成空心线圈电流传感器。

2.根据权利要求1所述的基于fpc的螺旋线式电流传感器，其特征在于：所述柔性印刷电路板为多层，每层印刷螺纹线圈，相邻螺纹线圈经过孔电连接。

3.根据权利要求2所述的基于fpc的螺旋线式电流传感器，其特征在于：所述相邻螺纹线圈的螺纹线方向相反。

4.根据权利要求1所述的基于fpc的螺旋线式电流传感器，其特征在于：所述非磁性骨架为对称结构，其外周至少均布四个锯齿状头部。

5.根据权利要求1所述的基于fpc的螺旋线式电流传感器，其特征在于：所述螺纹线圈与导体产生的磁力线为垂直关系，螺纹线圈的面积越大，产生的感应输出信号越大。

技术总结
本实用新型公开一种基于FPC的螺旋线式电流传感器，印刷有多个螺纹线圈的柔性印刷电路板FPC连续贴附于非磁性骨架外周的锯齿状头部的两侧，首尾相接，形成空心线圈电流传感器。本实用新型的优点是采用对称式结构，抗干扰性能佳；适于批量化生产，成本低，一致性高，性噪比高；可扩展为开口式结构。

技术研发人员：胡长鹏;金小伍
受保护的技术使用者：上海品研测控技术有限公司
技术研发日：2020.03.27
技术公布日：2020.11.17