基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板

1.本发明涉及高电压与绝缘技术领域，特别涉及基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板。


背景技术：

2.随着国民经济的持续增长，电能在工业生产及人民生活中扮演的角色越来越重要，特高压输电是我国能源战略的重要组成部分。高压电气设备为达到绝缘标准，广泛使用绝缘性能良好的电介质材料。其中绝缘电阻是衡量绝缘材料或设备绝缘性能的重要指标。由于所用绝缘材料或绝缘结构性能高，一般测试所得信号电流在10-10
a或更低，信号微弱，信号电流泄露对测试结果造成较大影响。因此要求对测试电流进行信号放大的电路板具有较大的绝缘电阻率以减小泄漏电流。电路板绝缘基体一般采用环氧层压板(电导率10-15
s/m～10-16
s/m)，环氧层压板电导率比空气高4～5个数量级。泄漏电流主要经环氧层压板泄露，造成有效测量电流信号减弱。
3.鉴于上述因素，本技术特别设计了基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板，解决了测量高压电气设备中的信号电流经固体绝缘材料泄漏，进而造成衰减有效电流信号，影响测量结果的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板，包括电路板，还包括电路板上设置的绝缘本体，所述电路板上排布设置有地电位铜箔导电线及所述电路板上设置的传导信号电流的高电位铜导电线，所述电路板上开有用于固定电路板的安装孔，所述电路板上的地电位铜箔导电线与传导信号电流的高电位铜导电线之间设置有镂空气隙。
6.进一步地，所述电路板上绝缘本体材料为环氧玻璃丝布层压板。
7.进一步地，所述镂空气隙设置于电路板上并穿透电路板。
8.进一步地，所述镂空气隙为凹槽形状，且所述镂空气隙的深度占据电路板厚度的二分之一或是四分之三，所述镂空气隙未穿透电路板。
9.进一步地，所述镂空气隙的宽度延伸至所述地电位铜箔导电线与所述传导信号电流的高电位铜导电线的边界处。
10.进一步地，所述地电位铜箔导电线的两端头位置焊接方式连接着用于连接元器件引脚的金属焊盘。
11.进一步地，所述传导信号电流的高电位铜导电线的两端头位置焊接方式连接元器件引脚的金属焊盘。
12.进一步地，所述传导信号电流的高电位铜导电线将采集到的微电流信号送入放大
器形成有效信号并作后续处理。
13.进一步地，所述金属焊盘与所述电路板上设置的地电位铜箔导电线连接形成电气通路。
14.进一步地，所述金属焊盘与所述电路板上设置的传导信号电流的高电位铜导电线连接形成电气通路。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在电路板上承载传导信号电流的导电线周围进行开槽、设置镂空气隙，利用空气中载流子少，电子碰撞较少导致空气电阻率高和气体电阻率高于固体绝缘材料与沿气固界面切向表面电阻率这一特性，有效的解决了线路中信号电流经电路板固体绝缘材料泄漏的问题，解决了进入放大器的有效信号衰减的情况，使测量结果更准确。
附图说明
16.图1是本发明所述基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1所示，基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板，包括电路板，还包括电路板上设置的电路板所含的绝缘本体1，所述电路板上排布设置有地电位铜箔导电线2及所述电路板上设置传导测量得到的信号电流的高电位铜导电线3，所述电路板上开有用于固定电路板的安装孔6，所述电路板上的处于地电位铜箔导电线2与传导信号电流的高电位铜导电线3之间设置有镂空气隙5。
19.本发明所述基于气体高阻特性减小泄漏电流的微电流测量电路板，包括电路板所含的绝缘本体、所述电路板上设置有地电位铜箔导电线、所述电路板上设置有传导信号电流的高电位铜导电线、所述电路板上设置有用于连接元器件引脚的金属焊盘、所述电路板上的处于低电位的铜箔导电线与传导信号电流的高电位铜导电线之间设置有镂空气隙、所述电路板本体上设置有电路板的安装孔。在所述电路板本体上设置有固定电路板的安装孔6，通过所述固定孔6将电路板安装固定在所需仪器设备上。
20.所述电路板上绝缘本体1材料为环氧玻璃丝布层压板。
21.为了便于在使用状态下，减小所述电路板上传导信号电流的高电位铜导电线3上的泄漏电流，在保证所述电路板对传导信号电流的高电位铜导电线3的机械支持作用的前提条件下，尽可能增大传导信号电流的高电位铜导电线3邻近区域的镂空气隙面积，本发明进一步优选的实施例是，所述镂空气隙5设置于电路板上并穿透电路板。
22.为了便于在使用状态下，增加地电位铜箔导电线2与传导信号电流的高电位铜导电线3之间的绝缘电阻，进而减小地电位铜箔导电线2与传导信号电流的高电位铜导电线3之间的泄漏电流，本发明进一步优选的实施例是，所述镂空气隙5为凹槽形状，且所述镂空
气隙5的深度占据电路板厚度的二分之一或是四分之三，所述镂空气隙5未穿透电路板。
23.为了便于在使用状态下，尽可能的增大传导信号电流的高电位铜导电线3邻近区域的镂空气隙面积，在开槽设置镂空气隙5时应尽可能沿着整个传导信号电流的高电位铜导电线3的邻近区域进行开槽操作，本发明进一步优选的实施例是，所述镂空气隙5的宽度延伸至所述地电位铜箔导电线2与所述传导信号电流的高电位铜导电线3的边界处。
24.为了便于在使用状态下，在所述电路板上固定接入元器件引脚，并通过引脚固定的方式将元器件引脚与导电线间形成电气通路，本发明进一步优选的实施例是，所述地电位铜箔导电线2的两端头位置焊接方式连接用于连接元器件引脚的金属焊盘4。
25.为了便于在使用状态下，在所述电路板上固定接入元器件引脚，并通过引脚固定的方式将元器件引脚与导电线间形成电气通路，本发明进一步优选的实施例是，所述传导信号电流的高电位铜导电线3的两端头位置焊接方式连接元器件引脚的金属焊盘4。
26.为了便于在使用状态下将测量所得的微电流信号进行放大处理，本发明进一步优选的实施例是，所述传导信号电流的高电位铜导电线3将采集到的微电流信号送入放大器形成有效信号并作后续处理。
27.为了便于在使用状态下，保证对微电流信号测量采集的连续性与传输的有效性，所述金属焊盘4与所述地电位铜箔导电线2连接形成电气通路，本发明进一步优选的实施例是，所述金属焊盘4与所述电路板上设置的地电位铜箔导电线2连接形成电气通路。
28.为了便于在使用状态下，保证对微电流信号测量采集的连续性与传输的有效性，所述金属焊盘4与所述传导信号电流的高电位铜导电线3连接形成电气通路，本发明进一步优选的实施例是，所述金属焊盘4与所述电路板上设置的传导信号电流的高电位铜导电线3连接形成电气通路。
29.本发明在开槽设置镂空气隙时，尽可能沿着整个传导信号电流的高电位铜导电线3的邻近区域进行开槽操作，在保证所述电路板对传导信号电流的高电位铜导电线3的机械支持作用的前提条件下，尽可能增大传导信号电流的高电位铜导电线3邻近区域的镂空气隙面积，通过在所述电路板上的传导信号电流的高电位铜导电线3周围开槽并设置镂空气隙，利用空气中载流子少，电子碰撞较少导致空气电阻率高和气体电阻率高于固体绝缘材料与沿气固界面切向表面电阻率这一特性，减少所述传导信号电流的高电位铜导电线3内微电流信号的损失，保证对微电流信号的测量采集与传输。
30.当测量电路板为双层板无法完全将电路板镂空时，可将镂空气隙5设置为凹槽形状，以增加所述地电位铜箔导电线2与传导信号电流的高电位铜导电线3之间的绝缘电阻，进而减小所述地电位铜箔导电线2与传导信号电流的高电位铜导电线3之间的泄漏电流。
31.本发明电路板上传导信号电流的高电位铜导电线3邻近区域设有镂空气隙，从而减小微信号电流泄漏，在微信号电流流经时，避免因电路板固体绝缘材料电阻率与电路板沿气固界面切向表面电阻率均比气体电阻低而造成微信号电流向邻近的地电位铜箔导电线2泄漏的现象。
32.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。