用于改善功能安全性的电流传感器的制作方法

1.本公开总体涉及电流传感器设备和用于电流感测的方法，并且更具体地涉及多样化电流传感器设备和多样化电流感测方法。


背景技术：

2.针对电流传感器存在许多应用。作为一个示例，电流传感器是电动车辆的电池系统的组成部分。它还在常规车辆的板网架构中起着重要作用。如自动驾驶之类的新应用增加了对电流传感器有关功能安全性的要求，这些要求包括冗余电流感测或多样化电流感测以及检测故障电流传感器的能力。
3.在电动车辆中，使用了两种主要类型的电流传感器：基于分流器(即，基于电阻)的电流传感器和基于霍尔效应(基于磁性)的电流传感器。为了改善电流传感器的功能安全等级，可以组合两种不同的测量原理，如基于电阻的感测和基于磁性的感测。然而，组合两个不同的传感器可能会导致体积大且价格高昂的解决方案。
4.因此，可以被期望的是一种使用多样化电流测量原理而没有上述缺点的电流感测设备。


技术实现要素：

5.根据一个或多个实施例，一种电流传感器布置包括：导体，被配置为传导初级电流，该导体包括：第一端，以及第二端，第二端相对于第一端相对布置；以及狭缝，在电流流动方向上在第一端与第二端之间部分延伸。狭缝将导体分成第一导体部分和第二导体部分，该第一导体部分和第二导体部分二者均在导体的第一端和第二端处联接。初级电流在电流流动方向上从第一端流向第二端。初级电流被分成第一电流和第二电流，第一电流在其在电流流动方向上流过第一导体部分时产生第一磁场，而该第二电流在其在电流流动方向上流过第二导体部分时产生第二磁场。第一导体部分和第二导体部分在与电流流动方向正交的第一方向上彼此分开，从而限定间隙。该电流传感器布置还包括磁性传感器，其布置在间隙中，使得第一导体部分被布置在磁性传感器的第一部分之上，而第二导体部分被布置在磁性传感器的第二部分之下。
6.根据一个或多个实施例，一种电流传感器装置的制造方法，包括：提供导体，被配置为传导初级电流，该导体包括第一端和第二端，相对于初级电流的电流流动方向，该第二端相对于第一端相对设置；在与电流流动方向正交的第一方向上，以平分方式形成跨导体的电流阻碍结构；在导体中形成狭缝，该狭缝在电流流动方向上在第一端与第二端之间部分延伸，其中该狭缝在电流流动方向上延伸通过电流阻碍结构，并且该狭缝在与电流流动方向正交的第二方向上延伸通过导体，其中狭缝将导体分成第一导体部分和第二导体部分，该第一导体部分和第二导体部分二者均在导体的第一端和第二端处联接；使第一导体部分和第二导体部分相对于第二方向在相反方向上变形，从而限定间隙；以及通过间隙插入磁性传感器，使得第一导体部分被布置在磁性传感器的第一部分之上，而第二导体部分
被布置在磁性传感器的第二部分之下。
7.根据一个或多个实施例，一种电流传感器装置包括：第一导体，被配置为在电流流动方向上沿着第一电流路径传导初级电流的第一部分；第二导体，被配置为在电流流动方向上沿着第二电流路径传导初级电流的第二部分，其中第一导体和第二导体并联耦合。第一电流在其流过第一导体时产生第一磁场，而第二电流在其流过第二导体时产生第二磁场。第一导体和第二导体在与电流流动方向正交的第一方向上彼此分开，从而限定间隙。该电流传感器布置还包括磁性传感器，其被布置在间隙中，使得第一导体被布置在磁性传感器的第一部分之上，而第二导体被布置在磁性传感器的第二部分之下。
附图说明
8.参考附图，在本文中对实施例进行描述。
9.图1a是根据一个或多个实施例的多样化电流传感器的透视图；
10.图1b是图1a所示的多样化电流传感器的平面图；
11.图1c是沿着图1b所示的切割线a
‑
a截取的多样化电流传感器的截面图；以及
12.图2是根据一个或多个实施例的用于多样化电流传感器的导体的透视图。
具体实施方式
13.在下文中，对细节进行阐述，以提供对示例性实施例的更全面的说明。然而，对于本领域技术人员而言，显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下，可以实施实施例。在其他实例中，以框图形式或以示意图形式而非详细地示出了公知结构和设备，以免使实施例晦涩难懂。另外，除非另有特别指出，否则下文所描述的不同实施例的特征可以彼此组合。
14.进一步地，在以下描述中，使用等同或相似附图标记表示等同或相似元件或具有等同或相似功能的元件。由于在附图中相同或功能等同元件被赋予相同附图标记，所以可以省略对具有相同附图标记的元件的重复描述。因此，向具有相同或相似附图标记的元件提供的描述可以互换。
15.诸如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“前”、“后”、“后面”、“在前”、“在后”、“上”、“下”等之类的方向性术语可以参考所描述的附图和/或元件的方位来使用。因为实施例可以以若干个不同方位定位，所以方向性术语用于说明的目的，绝没有限制性。在一些实例中，只要维持元件之间的一般方向关系及其一般目的，方向性术语就可以基于实施例的方位来与等同方向性术语交换。
16.应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到另一元件，或可以存在中间元件。相比之下，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，则不存在中间元件。应当以类似方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词语(例如，“在
…
之间”与“直接在
…
之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。
17.在本文中所描述的或附图中示出的实施例中，只要基本上维持例如用于传输某种信号或传输某种信息的连接或耦合的通用目的，任何直接电连接或耦合(即，没有附加中间元件的任何连接或耦合)就也可以通过间接连接或耦合(即，使用一个或多个附加中间元件的连接或耦合)来实现，反之亦然。可以组合来自不同实施例的特征以形成其他实施例。例
如，除非另有说明，否则关于实施例中的一个实施例所描述的变化或修改也可以适用于其他实施例。
18.在没有背离本文中所描述的实施例的各个方面的情况下，术语“基本上”在本文中可以用于解释在工业中被认为是可接受的小制造公差(例如，在5％以内)。
19.实施例涉及传感器和传感器系统，并且涉及电流传感器和电流传感器系统。一般而言，传感器可以是指将待测量物理量转换为电信号(例如，电流信号或电压信号)的部件。物理量可以例如包括磁场、电场、压力、力、电流、或电压，但不限于此。应当领会，存在用于测量电流的各种传感器技术，如在以下实施例中所描述的。
20.磁场传感器例如包括一个或多个磁场传感器元件，其测量磁场的一个或多个特点(例如，磁场通量密度量、场强、场角、场方向、磁方位等)。磁场可以由磁体、载流导体(例如，电线)、地球、或其他磁场源产生。每个磁场传感器元件被配置为响应于一个或多个磁场撞击在传感器元件上，生成传感器信号(例如，电压信号)。因此，传感器信号指示撞击在传感器元件上的磁场的幅度和/或方位。
21.例如，磁性传感器包括磁阻传感器和霍尔效应传感器(霍尔传感器)。磁阻是材料的特性，该特性是当向材料施加外部磁场时，该材料的电阻值改变。磁阻效应的一些示例是巨磁阻(gmr)，其是在由交替的铁磁导电层和非磁导电层组成的薄膜结构中观察到的量子机械磁阻效应；隧道磁阻(tmr)，其是在磁性隧道结(mtj)中发生的磁阻效应，该磁性隧道结是通过由薄绝缘体分开的两个铁磁体组成的部件；或各向异性磁阻(amr)，其是其中观察到电阻取决于在电流方向与磁化方向之间的角度的材料的特性。例如，在amr传感器的情况下，用于amr传感器元件的电阻根据投射在arm传感器元件的感测轴线上的磁场分量的角度的正弦的平方发生改变。
22.多个不同磁阻效应通常缩写为xmr，其中“x”充当各种磁阻效应的占位符。xmr传感器可以通过使用单片集成磁阻传感器元件测量正弦和余弦角度分量来检测所施加的磁场的方位。
23.磁场分量可以例如是x磁场分量(bx)、y磁场分量(by)、或z磁场分量(bz)，其中在所提供的示例中，bx和by场分量对于芯片而言处于平面内，而bz对于芯片而言处于平面外。
24.这种xmr传感器的磁阻传感器元件通常包括多个层，其中至少一层是具有参考磁化强度(即，参考方向)的参考层。参考磁化强度提供与xmr传感器的感测轴线相对应的感测方向。因而，如果磁场分量恰好指向与参考方向相同的方向，则xmr传感器元件的电阻最大，而如果磁场分量恰好指向与参考方向相对的方向，则xmr传感器元件的电阻最小。在一些应用中，xmr传感器包括具有相同或不同参考磁化强度的多个磁阻传感器元件。
25.霍尔效应传感器是一种换能器，其响应于磁场而使其输出电压(霍尔电压)发生变化。该霍尔效应传感器基于利用洛伦兹力的霍尔效应。洛伦兹力在磁场存在的情况下使移动电荷偏转，该磁场垂直于通过传感器或霍尔板流动的电流。因此，霍尔板可以是半导体薄片或金属薄片。偏转导致电荷分开，从而导致霍尔电场。相对于洛伦兹力，该电场在相反方向上作用在电荷上。这两种力相互平衡，并且创建垂直于电流流动方向的电位差。电位差可以被测量为霍尔电压，并且其较小值与磁场呈线性关系变化。霍尔效应传感器可以用于接近开关应用、定位应用、速度检测应用以及电流感测应用。
26.竖直霍尔传感器是一种磁场传感器，其使用垂直于芯片的平面霍尔元件被构造
(例如，从芯片的主表面延伸到芯片本体中)。它感测垂直于其限定的敏感边缘(相对于芯片的主表面，顶部、右侧或左侧)的磁场。这通常意味着竖直霍尔传感器对磁场分量敏感，该磁场分量平行于竖直霍尔传感器表面、并且平行于其中集成竖直霍尔传感器的芯片的主表面(或在其平面内)延伸。特别地，竖直霍尔传感器可以从主表面延伸到芯片中。灵敏度平面在本文中可以被称为“灵敏度轴线”或“感测轴线”，并且每个感测轴线具有参考方向。针对竖直霍尔传感器元件，由传感器元件所输出的电压值会根据磁场强度而在其感测轴线的方向上发生变化。
27.另一方面，在与芯片的主表面相同的平面内，横向(平面)霍尔传感器使用霍尔元件进行构造。它感测垂直于其平面表面的磁场。这意味着它们对竖直于芯片主表面或对于芯片主表面而言处于平面外的磁场敏感。灵敏度平面在本文中可以被称为“灵敏度轴线”或“感测轴线”，并且每个感测轴线具有参考方向。与竖直霍尔传感器元件类似，由横向霍尔传感器元件所输出的电压值会根据磁场强度而在其感测轴线的方向上发生变化。
28.实施例可以具体涉及磁性传感器，其对平行于用于测量由电流所产生的磁场的芯片平面的磁场敏感。因此，可以使用xmr传感器和竖直霍尔传感器，这是因为这两者均对在芯片平面中的磁场敏感。
29.如本文中所提供的磁场传感器可以被用作电流传感器。例如，如果磁场传感器耦合到由流过一些初级导体的一些待测量电流所生成的磁场，则该磁场传感器可以用作电流传感器。例如，非接触式电流测量可以通过使用磁场传感器感测由通过导体的电流导致的磁场来实现。由电流所导致的磁场取决于电流的幅度。例如，对于携载电流i的长直电线，在与电线相距距离d处产生的磁场h的幅度与电流i成正比。根据毕奥
‑
萨伐尔(biot
–
savart)定律，如果与距离d相比电线非常长(理论上无限长)，则磁场h的幅度等于h＝i/(2πd)。
30.根据一个或多个实施例，多个磁场传感器和传感器电路装置两者均可以被容纳(即，集成)在相同芯片中。传感器电路可以被称为信号处理电路和/或信号调节电路，其以原始测量数据的形式从一个或多个磁场传感器元件接收一个或多个信号(即，传感器信号)，并且根据传感器信号得出表示磁场的测量信号。
31.在一些情况下，测量信号可以是差分测量信号，该差分测量信号从由具有相同感测轴线的两个传感器元件(例如，对相同磁场分量敏感的两个传感器元件)所生成的传感器信号使用微分得出。差分测量信号向均匀外部杂散磁场提供了鲁棒性。
32.如本文中所使用的，信号调节是指以使得信号满足下一阶段的要求以供进一步处理的方式来操纵模拟信号。信号调节可以包括从模拟到数字的转换(例如，经由模数转换器)、放大、滤波、转换、偏置、范围匹配、隔离、以及使传感器输出适于调节之后的处理所需的任何其他过程。
33.因此，传感器电路可以包括模数转换器(adc)，该模数转换器将来自一个或多个传感器元件的模拟信号转换为数字信号。传感器电路还可以包括下文要进一步讨论的数字信号处理器(dsp)，该数字信号处理器对数字信号执行一些处理。因此，还可以称为集成电路(ic)的芯片可以包括经由信号处理和/或调节来调节和放大一个或多个磁场传感器元件的小信号的电路。
34.如本文中所使用的，传感器设备可以是指包括如上所述的传感器和传感器电路的设备。传感器设备可以集成在单个半导体管芯(例如，硅管芯或芯片)上。因此，传感器和传
感器电路布置在相同半导体管芯上。
35.实施例通过以专用方式将磁性电流传感器插入到电流感测电阻器中来组合诸如分流电阻器的电流感测电阻器与磁性电流传感器。具体地，对电流感测电阻器的形状进行修改，以使得能够差分感测由通过电流感测电阻器的电流流动所导致的磁场。这会降低对外部磁场的敏感性。由于磁性电流传感器被集成到电流感测电阻器中，所以无需附加空间，因此就减小了多样化传感器系统的整体尺寸。另外，通过组合两种不同的测量原理(如基于电阻的感测和基于磁性的感测)，可以改善功能安全性等级。
36.图1a是根据一个或多个实施例的多样化电流传感器100的透视图。图1b是图1a所示的多样化电流传感器100的平面图。图1c是沿着图1b所示的切割线a
‑
a截取的多样化电流传感器100的横截面视图。
37.多样化电流传感器100包括导体10，该导体10包括第一联接端11和第二联接端12。导体10可以例如是由铜或其他导电材料制成的电流轨或汇流排。导体10被配置为将初级电流ip从第一联接端11传导到第二联接端12，或被配置为将初级电流ip从第二联接端12传导到第一联接端11。例如，第一联接端11可以是输入引线，其被配置为连接到诸如电池的电源。第二联接端12可以是输出引线，其被配置为连接到诸如电动机相位的负载。
38.导体10还包括狭缝14，其插置于两个联接端11和12之间。特别地，狭缝14是一切口，其完全延伸穿过导体的厚度、并且还在导体10的长度方向上沿着电流流动方向延伸。导体10还可以包括位于狭缝14的相对端处的第一裂缝停止件15和第二裂缝停止件16。第一裂缝停止件15和第二裂缝停止件16防止狭缝14扩大超出由第一裂缝停止件15和第二裂缝停止件16所限定的边界。
39.狭缝14将导体10分为在两个联接端11和12两者处联接的第一导体部分18(即，第一电流路径)和第二导体部分19(即，第二电流路径)。因此，第一导体部分18和第二导体部分19表示具有共享电流源(即，相同电流输入)和共享电流宿(即，相同电流输出)的两个并行导电路径。第一导体部分18和第二导体部分19二者均沿着电流流动方向在两个联接端11和12之间延伸。第一导体部分18和第二导体部分19二者均被配置为传导或携载初级电流ip的相等或基本相等的部分。因此，第一导体部分18传导从初级电流ip导出的第一电流i1，而第二导体部分18传导从相同初级电流ip导出的第二电流i2。
40.导体10还包括两个电流阻碍结构，其中当电流流过该电流阻碍结构时，每个电流阻碍结构感应出在其体部两端的电压差。例如，第一分流电阻器21以对于电流流动而言的平分方式(即，与第一电流路径正交)被布置在第一导体部分18中，而第二分流电阻器22以对于电流流动而言的平分方式(即，与第二电流路径正交)被布置在第二导体部分19中。第一分流电阻器21和第二分流电阻器22可以由镍、铬、或其合金制成，但是不限于此。例如，第一分流电阻器21和第二分流电阻器22可以由具有铜、锰和镍的成分的锰镍铜合金制成。
41.导体10可以被弯曲或变形，使得第一导体部分18和第二导体部分19在狭缝14处在两个相反方向上彼此分开。这两个相反方向可以被视为与导体10的厚度方向平行，与导体10的长度方向正交，或与在第一端11与第二端12之间的电流流动方向正交。例如，第一导体部分18可以向上(或向下)弯曲，并且第二导体部分19可以向下(或向上)弯曲，使得在第一导体部分18与第二导体部分19之间形成间隙23。
42.多样化电流传感器100还包括差分磁性传感器30，该差分磁性传感器30具有第一
主表面31(例如，第一芯片表面)和第二主表面32(例如，第二芯片表面)，该第二主表面在与导体10的厚度方向平行的方向上与第一主表面31相对设置。差分磁性传感器30被插入到在第一导体部分18与第二导体部分19之间形成的间隙23中。这样，第一导体部分18与第一主表面31的一部分重叠，而第二导体部分19与第二主表面32的一部分重叠。因此，差分磁性传感器30位于第一电流路径i1的下方和第二电流路径i2的上方，这在图1c中更加显而易见。
43.差分磁性传感器30包括以差分配置布置的第一感测元件33和第二感测元件34。特别地，第一感测元件33和第二感测元件34对由分别流过第一导体部分18的第一电流i1和流过第二导体部分19的第二电流i2所生成的磁场的相同磁场分量敏感。在其中提供有两个电流阻碍结构的配置中，第一感测元件33和第二感测元件34对由分别流过第一导体部分18和第一分流电阻器21的第一电流i1以及流过第二导体部分19和第二分流电阻器22的第二电流i2所生成的磁场的相同磁场分量敏感。例如，第一感测元件33和第二感测元件34的感测轴线或参考方向可以彼此平行或反平行对齐，以测量处于芯片平面(即，与主表面31和32相同的平面)中的相同磁场分量。响应于测量撞击在感测元件33和34两者上的磁场的磁场分量，这两个感测元件33和34均生成传感器信号。传感器信号表示磁场分量的磁场强度。
44.附加地，尽管第一感测元件33可以是单个传感器元件，但是它还可以是被布置在惠斯通电桥配置中的传感器元件组，其中每个传感器元件对相同磁场分量敏感。惠斯通电桥配置可以输出单个传感器信号作为第一传感器信号。
45.同样，尽管第二感测元件34可以是单个传感器元件，但是它还可以是被布置在惠斯通电桥配置中的单独传感器元件组，其中每个传感器元件对相同磁场分量敏感。惠斯通电桥配置可以输出单个传感器信号作为第二传感器信号。
46.差分磁性传感器30还包括导线35，其向差分磁性传感器30输入或输出各种信号。例如，导线35可以输出由感测元件33和34所生成的传感器信号。另外，导线35可以向感测元件33和34提供第一供应电位(例如，源电压)和第二供应电位(例如，地电位)。
47.多样化电流传感器100还可以包括测量电路装置，该测量电路装置包括差分运算放大器41和处理电路42。
48.差分运算放大器41包括两个输入41a和41b，这两个输入41a和41b跨分流电阻器21或22中的一个分流电阻器连接。在该示例中，两个输入41a和41b跨分流电阻器21而连接到第一导体部分18的两个位置，以便测量在分流电阻器21两端的电位差。差分运算放大器41生成表示在分流电阻器21两端的电位差的输出信号(例如，电压)，并且从差分运算放大器41的输出41c输出输出信号。应当领会的是，还可以使用另一类型的电路部件或合适的电路，其能够分接在分流电阻器21两端的两个电位、并且生成表示电位差(即，表示电压降)的输出信号。
49.处理电路42可以是模拟电路装置、数字电路装置(诸如微处理器或数字信号处理器)、或模拟电路装置和数字电路装置的组合。处理电路42从差分磁性传感器30和差分运算放大器41接收模拟测量信号，并且对其执行处理和分析。这些模拟测量信号包括由感测元件33和34所生成的传感器信号，以及由差分运算放大器41所生成的输出信号。处理电路42被配置为基于输出信号、并且通过应用欧姆定律来计算第一电流i1，其中跨第一分流电阻器21的电阻已知并且存储在存储器中。处理电路42还被配置为基于传感器信号来计算第一电流i1。
50.特别地，流过第一分流电阻器21的电流i1创建第一磁场51，该第一磁场51平行于第一导体部分18的导体表面、并且垂直于电流i1的电流流动方向。同样，流过第二分流电阻器22的电流i2创建第二磁场52，其平行于第二导体部分19的导体表面、并且垂直于电流i2的电流流动方向。差分磁性传感器30使用对芯片平面中的磁场敏感的测量原理，诸如基于竖直霍尔效应传感器或amr效应、gmr效应或tmr效应。因此，用于感测元件33和34的这些类型的磁性传感器适于拾取由电流线18和19所生成的上述磁场。
51.第一感测元件33被布置在第一磁场51内、并且被定位为使得第一磁场51的横向分量或平面内分量与感测元件33的感测轴线相交。结果，感测元件33被布置为测量第一磁场51的横向分量或平面内分量、并且基于第一磁场51的横向分量或平面内分量来生成第一传感器信号。在该示例中，感测元件33被布置在第一导体部分18下。换句话说，感测元件33被布置为使得感测元件33和第一导体部分18在导体10的厚度方向上(即，在第一导体部分18的厚度方向上)重叠，该导体10的厚度方向与第一电流i1的电流流动正交。
52.同样，第二感测元件34被布置在第二磁场52内、并且被定位为使得第二磁场52的横向分量或平面内分量与感测元件34的感测轴线相交。结果，感测元件34被布置为测量第二磁场52的横向或平面内分量、并且基于第二磁场52的横向或平面内分量来生成第二传感器信号。在该示例中，感测元件34被布置在第二导体部分19上方。换句话说，感测元件34被布置为使得感测元件34和第二导体部分19在导体10的厚度方向上(即，在第二导体部分19的厚度方向上)重叠，该导体10的厚度方向与第二电流i2的电流流动正交。
53.在图1c中可以看出，通过将传感器元件33和34以差分配置分别放置在第一电流路径i1下方和第二电流路径i2上方，传感器元件33和34接收基本相等但方向相对的磁场51和52。处理电路42可以被配置为基于第一传感器信号和第二传感器信号来生成差分传感器信号，其中差分传感器信号具有抗定位容差和对干扰场的鲁棒性。例如，处理电路42可以计算第一传感器信号和第二传感器信号的幅度(即，绝对值)的平均值，以导出差分传感器信号。备选地，处理电路42可以从传感器信号中的一个传感器信号中减去另一传感器信号，以导出差分传感器信号。在任一情况下，差分传感器信号的计算值应当基本等于(在预先确定的公差范围内)由差分运算放大器41所生成的输出信号的值。如果不是，则可能存在误差或故障，并且可以由处理电路42使用比较操作来检测到该误差或故障。
54.对于故障检测，处理电路42可以计算在由差分运算放大器41所生成的输出信号与差分传感器信号之间的差，将计算的差与预先确定的阈值或阈值范围进行比较，并且在所计算的差超过预先确定的阈值或阈值范围的状况下检测到故障。如果该状况被满足，则处理电路42可以被配置为生成并且输出指示在系统中发生误差或故障的故障信号。否则，处理电路42确定系统正在正常操作并且尚未生成故障信号。
55.通过使用两个平行导电路径18和19，并且将传感器元件33和34以差分配置分别放置在第一电流路径i1下方和第二电流路径i2上方，整个磁场传感器设置具有抗定位容差的鲁棒性，具有抗干扰场的鲁棒性，以及在空间消耗方面高效。通过比较两个传感器读数(基于磁性的和基于分流器的)可以验证结果，并且可以检测到传感器的故障，从而改善了组合传感器相对于单个传感器的功能安全性等级。
56.额外实施例可以包括温度传感器，其用于对传感器信号进行温度补偿；放大电路，其用于放大传感器信号；电路，其用于快速电流阈值检测(即，过电流检测)；铜汇流排被使
用以代替分流器21和22(其中温度依赖性增加)；和/或用于铜汇流排被使用以代替分流器21和22，加上对传感器信号进行温度补偿的温度传感器。
57.对于过电流检测，处理电路42可以将输出信号和差分传感器信号两者的值与过电流阈值进行比较，并且在信号值中的至少一个信号值超过过电流阈值的状况下生成过电流故障信号并且输出过电流故障信号。
58.图2是根据一个或多个实施例的用于多样化电流传感器100的导体10的透视图。特别地，示出了在将第一导体部分18和第二导体部分19分开之前的导体10。此处，在导体10的两个联接端11和12之间形成电流阻碍结构20。电流阻碍结构20平分正交于电流流动方向的平分导体10，以使电流流过电流阻碍结构20。在形成电流阻碍结构20之后，导体10可以被切割以形成狭缝14。裂缝停止件15和16可以被形成在狭缝14的相对端处，以防止狭缝14在被弯曲以形成第一导体部分18和第二导体部分19期间扩大超出裂缝停止件15和16的边界。然后，导体10的两个平行部分可以在相反方向上弯曲以形成图1a所示的间隙23。结果，第一导体部分18和第二导体部分19被形成有它们相应的分流电阻器21和22，这些分流电阻器21和22是电流阻碍结构20的也已经通过弯曲或变形而被拆分开的部分。然后，差分磁性传感器30可以被插入到间隙23中，并且测量电路装置被耦合以接收传感器信号、并且测量跨分流电阻器21或22中的一个分流电阻器的电压降，从而给出电流流动的测量。
59.将基于磁性的传感器插入到导体中的方法能够节省空间并且减少功率损耗，同时仍维持差分感测。感测元件的差分布置使得能够使用具有电流在相同方向上流动的直导体对磁场进行具有鲁棒性的差分测量。另外，基于分流器的感测和基于磁性的感测的多样化组合改善了整个设备的功能安全性。
60.应当进一步领会的，并联连接的两个导体条带可以被用作第一导体部分18和第二导体部分19。
61.备选地，两个联接端11和12可以是单独导体片，其可以经由分流器21和22耦合或接合在一起。在这种情况下，每个联接端11和12包括第一导体部分18和第二导体部分19的相应部分(例如，一半)。分流器21用于将两个第一导体部分18耦合在一起，而分流器22用于将两个第二导体部分19耦合在一起。如上文所描述的，首先，通过在每个联接端11和12中沿着电流流动方向部分地形成狭缝14(即，从导体部分的一侧朝向导体部分的相对侧)，然后，通过在相反方向上使每个联接端11和12的两个导体部分18和19变形，可以相似地形成两个第一导体部分18和两个第二导体部分19。一旦每个联接端11和12的两个导体部分18和19被变形，两个联接端11和12就可以通过分流器21和22耦合在一起，以形成在图1a至图1c中所图示的结构。此处，机械紧固件还可以用于将零件耦合在一起。
62.虽然已经描述了各种实施例，但是对于本领域普通技术人员而言，显而易见的是，在本公开的范围内，还可以存在更多个实施例和实现方式。因此，除了根据所附权利要求及其等同物之外，本发明不受约束。关于上文所描述的部件或结构(组件、设备、电路、系统等)所执行的各种功能，除非另有说明，否则即使在结构上不等同于在本文中所图示的在本发明的示例性实现方式中执行该功能的所公开的结构，用于描述这些部件的术语(包括对“器件”的引用)也旨在与执行所描述的部件的指定功能(即，其在功能上等同)的任何部件或结构相对应。
63.更进一步地，以下权利要求据此并入具体实施方式中，其中每个权利要求可以作
为单独示例实施例而独立存在。虽然每个权利要求可以作为单独示例实施例而独立存在，但是应当指出，尽管从属权利要求可以在权利要求中是指与一个或多个其他权利要求的特定组合，但是其他示例实施例也可以包括从属权利要求与从属权利要求或独立权利要求的彼此主题的组合。除非指出不旨在特定组合，否则本文提出了这样的组合。更进一步地，意图是将权利要求的特征也包括到任何其他独立权利要求中，即使该权利要求没有直接从属于独立权利要求。
64.还应当指出，说明书或权利要求书中所公开的方法可以由具有用于执行这些方法的各个动作中的每个动作的器件的设备来实现。
65.进一步地，应当理解，说明书或权利要求书中所公开的多个动作或功能的公开内容不会被解释为处于特定次序内。因此，除非由于技术原因而导致多个动作或功能不可互换，否则这些动作或功能的公开内容不会将它们局限于特定次序。更进一步地，在一些实施例中，单个动作可以包括或可以分解成多个子动作。除非明确排除，否则这些子动作可以包括在内，并且作为该单个动作的公开内容的一部分。
66.可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实现本公开中所描述的技术。例如，所描述的技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实现，该一个或多个处理器包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)或任何其他等同集成或离散逻辑电路、以及这些部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”通常可以是指单独或与其他逻辑电路或任何其他等同电路组合的任何前述逻辑电路。包括硬件在内的控制单元还可以执行本公开的技术中的一种或多种技术。这样的硬件、软件和固件可以在相同设备内或在单独的设备内实现以支持本公开中所描述的各种技术。
67.尽管已经公开了各种示例性实施例，但是对于本领域技术人员而言，显而易见的是，在没有背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改，这些改变和修改将实现本文所公开的概念的优点中的一些优点。对于本领域技术人员而言，显而易见的是，可以适当替换具有相同功能的其他部件。应当理解，可以利用其他实施例，并且在没有背离本发明的范围的情况下，可以进行结构或逻辑上的改变。应当提及，即使在没有明确提及的特征中，参考特定附图所解释的特征也可以与其他附图的特征组合。对总发明构思的这种修改旨在要由所附权利要求书及其合法等同物所覆盖。