一种磁平衡式电流传感器的制作方法

本发明涉及传感器，特别是涉及一种磁平衡式电流传感器。

背景技术：

1、随着科技研究的不断深入，电子行业发展迅速，电磁环境也日益趋于复杂，强大的电磁环境干扰会影响系统正常工作，因此，对于各类电子产品的抗干扰性的研究也越来越有必要。电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（包括分系统、系统，广义的还包括生物体）可以共存并不致引起降级。电磁兼容能力是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。因此，抗电磁干扰能力具体是指设备或系统在相应的电磁环境下仍然能够正常工作，不受外界影响。针对应用于航空领域的传感器，由于其电磁环境更为复杂、更为严苛，为保证传感器自身输出稳定性的同时不会干扰其他设备，亟需提高传感器的抗电磁干扰能力。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种磁平衡式电流传感器，能够有效提高磁平衡式电流传感器的抗电磁干扰能力。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种磁平衡式电流传感器，包括：盖板、外壳、线圈、电路板以及输出屏蔽线；

4、所述线圈和所述电路板设置在所述盖板与所述外壳构成的密闭腔体中；所述盖板和所述外壳的安装面均进行导电氧化处理，以将产生的干扰释放到大地；所述输出屏蔽线穿过所述外壳的一侧与所述电路板焊接；

5、所述电路板上设置有差模及共模滤波电路、线性稳压电路、磁通检测电路、零点电流校准电路以及输出比较及推挽输出电路；所述差模及共模滤波电路的输入端与±15v电源的输出端连接；所述差模及共模滤波电路用于对±15v电源输出的±15v电压信号进行差模滤波和共模滤波，输出滤波后的±15v电压信号；所述线性稳压电路的输入端连接所述差模及共模滤波电路的输出端，用于对滤波后的+15v电压信号进行线性稳压，输出+5v电压信号；所述磁通检测电路的电源输入端连接所述线性稳压电路的输出端；所述磁通检测电路用于对待测电流信号进行磁通检测，输出out信号；所述零点电流校准电路的输入端连接所述线性稳压电路的输出端，用于基于+5v电压信号进行零点电流校准，输出ref信号；所述输出比较及推挽输出电路的输入端分别连接所述磁通检测电路的输出端、所述零点电流校准电路的输出端以及所述差模及共模滤波电路的输出端，用于基于所述out信号、所述ref信号以及所述滤波后的±15v电压信号滤除电路中存在的高频纹波，并使电路处于动态平衡状态。

6、可选地，所述外壳采用5a06铝合金材料。

7、可选地，所述输出屏蔽线为铝箔叠加屏蔽网构成的双层屏蔽线。

8、可选地，所述差模及共模滤波电路包括差模滤波电路和共模滤波电路；所述差模滤波电路包括：电感l1、电感l2、电容c5、电容c10、电容c11以及电容c7；所述共模滤波电路包括：共模电感lf1、电容c4、电容c8、电容c9以及电容c6；

9、所述电容c5的一端与所述外壳连接；所述电感l1的一端与+15v电压信号连接；所述电感l1的另一端分别与所述电容c5的另一端、所述电容c10的一端以及所述共模电感lf1的第一引脚连接；所述电容c10的另一端、所述电容c11的一端以及所述共模电感lf1的第二引脚均接地；所述电感l2的一端与-15v电压信号连接；所述电感l2的另一端分别与所述电容c11的另一端、所述电容c7的一端以及所述共模电感lf1的第三引脚连接；所述电容c7的另一端与所述外壳连接；所述电容c4的一端与所述外壳连接；所述电容c4的另一端分别与所述共模电感lf1的第四引脚以及所述电容c8的一端连接，并输出滤波后的+15v电压信号；所述电容c8的另一端、所述共模电感lf1的第五引脚以及所述电容c9的一端均接地；所述电容c9的另一端分别与所述共模电感lf1的第六引脚以及所述电容c6的一端连接，并输出滤波后的-15v电压信号；所述电容c6的另一端与所述外壳连接。

10、可选地，所述线性稳压电路包括：线性稳压芯片p1、电容c1、电容c2以及电容c3；所述线性稳压芯片p1的第三引脚分别与滤波后的+15v电压信号以及所述电容c1的一端连接；所述线性稳压芯片p1的第一引脚分别与所述电容c2的一端以及所述电容c3的一端连接；所述线性稳压芯片p1的第一引脚输出+5v电压信号；所述线性稳压芯片p1的第二引脚、所述电容c1的另一端、所述电容c2的另一端以及所述电容c3的另一端均接地。

11、可选地，所述线性稳压芯片p1采用78l05系列芯片。

12、可选地，所述磁通检测电路包括磁敏芯片p2；所述磁敏芯片p2的第一引脚与所述+5v电压信号连接；所述磁敏芯片p2的第二引脚接地；所述磁敏芯片p2的第三引脚输出out信号。

13、可选地，所述零点电流校准电路包括：电阻r1、电阻r2以及运算放大器u1；所述电阻r1的一端接地；所述电阻r1的另一端以及所述电阻r2的一端均与所述运算放大器u1的正向输入端连接；所述电阻r2的另一端连接所述+5v电压信号；所述运算放大器u1的反向输入端与所述运算放大器u1的输出端连接；所述运算放大器u1的输出端输出ref信号。

14、可选地，所述输出比较及推挽输出电路包括rc滤波电路；所述rc滤波电路包括：电阻r3、电阻r4、电容c12、电容c13以及运算放大器u2；所述电阻r3的一端连接滤波后的+15v电压信号；所述电阻r3的另一端分别与所述运算放大器u2的正电源端和所述电容c12的一端连接；所述电容c12的另一端接地；所述运算放大器u2的正向输入端连接ref信号；所述运算放大器u2的反向输入端连接out信号；所述运算放大器u2的负电源端分别与所述电阻r4的一端和所述电容c13的一端连接；所述电阻r4的另一端连接滤波后的-15v电压信号；所述电容c13的另一端接地。

15、可选地，所述输出比较及推挽输出电路还包括：电阻r5、电感l3、电容c14、三极管q1以及三极管q2；

16、所述电容c14的一端连接out信号；所述电容c14的另一端与所述电感l3的一端连接；所述三极管q1的集电极与滤波后的+15v电压信号连接；所述运算放大器u2的输出端分别与所述三极管q1的基极、所述电阻r5的一端以及所述三极管q2的基极连接；所述三极管q1的发射极分别与所述电阻r5的另一端、所述电感l3的另一端以及所述三极管q2的集电极连接；所述三极管q2的发射极与滤波后的-15v电压信号连接。

17、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

18、本发明提供了一种磁平衡式电流传感器，包括：盖板、外壳、线圈、电路板以及输出屏蔽线。其中，通过将线圈和电路板设置在盖板与外壳构成的密闭腔体中，对盖板和外壳的安装面均进行导电氧化处理，以将产生的干扰释放到大地；随后设置输出屏蔽线穿过外壳的一侧与电路板焊接，由此对电流传感器的结构方面进行了屏蔽设计，采用切断线路传播途径的方法避免空间辐射对电流传感器性能的影响。电路板上设置有差模及共模滤波电路、线性稳压电路、磁通检测电路、零点电流校准电路以及输出比较及推挽输出电路。通过在传统磁平衡式电流传感器的基础上增设两级滤波电路对信号进行滤波处理，采用抑制干扰源的方法滤除/抑制了电磁干扰。本发明提供的一种磁平衡式电流传感器采用抑制干扰源为主，切断线路传播途径为辅的手段结合，达到了电磁兼容的目的，能够有效提高磁平衡式电流传感器的抗电磁干扰能力。