專利名稱：用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電流傳感器，具體的說涉及一種用于電動(dòng)車輛控制器 的磁感應(yīng)電流傳感器。
技術(shù)背景
目前，市場(chǎng)上的電動(dòng)車輛采用磁感應(yīng)電流傳感器來測(cè)量導(dǎo)線內(nèi)的大電流， 如圖l所示被測(cè)導(dǎo)線電流穿過帶有一個(gè)開口的磁環(huán)，線性霍爾芯片置于磁環(huán) 的磁隙內(nèi)，霍爾芯片要求磁環(huán)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨穿過磁環(huán)的被測(cè)電流的增加 而線性增大，這要求磁環(huán)的磁導(dǎo)率很低，約為空氣磁導(dǎo)率的十倍左右，因此磁 環(huán)普遍采用特殊定制的磁導(dǎo)率很低鐵粉芯材料。磁環(huán)材料的特性很脆，磁導(dǎo)率 很低；磁環(huán)磁隙開模訂做后，尺寸固定；耐震性差，運(yùn)輸和裝配過程中易損壞。 如果采用磁導(dǎo)率較高的普通鐵粉芯或是鐵氧體材料，需要開較大的磁隙，這樣 由于磁通邊緣效應(yīng)，將導(dǎo)致電流傳感器的線性度下降，對(duì)電流檢測(cè)的準(zhǔn)確度產(chǎn) 生較大的影響。
到目前為止市場(chǎng)上還未見到材料成本更低、制作要求更低、耐震性好、安 裝方便、易于調(diào)整、線性度更好、精度更高的磁感應(yīng)電流傳感器
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)這些問題提出一種材料成本更低、制作要求更低、耐震性 好、安裝方便、易于調(diào)整、線性度更好、精度更高的磁感應(yīng)電流傳感器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用下述方案本實(shí)用新型的用于電動(dòng)車輛 控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，由鐵氧體磁環(huán)段、磁傳感器組成閉合磁路，所述 磁環(huán)段至少有兩個(gè)，所述磁傳感器設(shè)置在所述磁環(huán)段之間形成的磁隙中，所述外 部導(dǎo)線穿過磁環(huán)段和磁傳感器組成的閉合磁路。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以包括所述磁環(huán)段的橫截面為矩形、圓形、 橢圓形、半圓形中的一種或幾種的組合；所述閉合磁路的形狀為圓形、橢圓形、 矩形、菱形、三角形中的一種或幾種的組合；所述磁傳感器為霍爾式磁傳感器; 所述霍爾式磁傳感器的類型為線性霍爾元件；所述磁傳感電流傳感器的量程為 、-400A +400A;所述磁環(huán)段閉合磁路為圓形，橫截面為矩形時(shí)，內(nèi)徑為14 23mm;外徑為25 37mm;厚度為6 9 mm;所述霍爾式磁傳感器兩側(cè)的磁隙每側(cè)寬度 為2 3mm;所述兩磁環(huán)段中的無(wú)磁傳感器側(cè)的磁隙寬度為6 9 mm;所述線形 霍爾元件的型號(hào)為495B。
閉合磁路可以感應(yīng)通過其內(nèi)的導(dǎo)線里的電流，磁傳感器通過檢測(cè)磁隙內(nèi)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度來測(cè)量閉合區(qū)域里導(dǎo)線內(nèi)的電流強(qiáng)度?，F(xiàn)有技術(shù)采用單個(gè)集中磁隙， 如使用高磁導(dǎo)率材料，磁隙寬度必須增加，會(huì)產(chǎn)生較大的邊緣效應(yīng)。本實(shí)用新 型，由于磁環(huán)段至少有兩個(gè)，即采用分布式磁隙，與單個(gè)集中磁隙相比，分布 式磁隙減小了磁環(huán)的磁隙邊緣效應(yīng)的影響，所以可以選擇磁導(dǎo)率更高、成本更 低、硬度更高、不易碎裂的磁性材料；磁環(huán)的磁隙寬度可調(diào)整，使傳感器量程 在一定范圍內(nèi)可調(diào)；磁環(huán)安裝更方便；傳感器精度更高。這種用于電動(dòng)車輛控 制器的磁感應(yīng)電流傳感器在結(jié)構(gòu)上還可以緩沖外界扭矩，耐震性好，不易碎裂， 安裝時(shí)可隨意調(diào)整，調(diào)整完畢后再用膠粘接在測(cè)量裝置上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是在保證低磁導(dǎo)率的同時(shí)，磁 化曲線具有良好的線性度，很好的解決了磁導(dǎo)率與線性度之間的矛盾；同時(shí)采 用普通鐵氧體磁環(huán)，采購(gòu)難度和成本降低，安裝方便、耐振性好，損壞率低。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電流傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述-如圖l-4: l是磁環(huán)段，2是磁隙，3是外部導(dǎo)線，4是磁傳感器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用下述方案為本實(shí)用新型的用于電動(dòng)車
輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，由鐵氧體磁環(huán)段l、磁傳感器4組成閉合磁路， 所述磁環(huán)段1至少有兩個(gè),所述磁傳感器4設(shè)置在所述磁環(huán)段1之間形成的磁隙 2中，所述外部導(dǎo)線3穿過磁環(huán)段1和磁傳感器4組成的閉合磁路。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以包括所述磁環(huán)段的橫截面為矩形、圓形、
橢圓形、半圓形中的一種或幾種的組合。所述閉合磁路的形狀為圓形、橢圓形、
4矩形、菱形、三角形中的一種或幾種的組合。所述磁傳感器為霍爾式磁傳感器; 所述霍爾式磁傳感器的類型為線性霍爾元件。所述磁傳感電流傳感器的量程為 -40(^ +40(^。所述磁環(huán)段閉合磁路為圓形，橫截面為矩形時(shí)，內(nèi)徑為14 23mm; 外徑為25 37mm;厚度為6 9 mm;所述霍爾式磁傳感器兩側(cè)的磁隙每側(cè)寬度 為2 3mm;所述兩磁環(huán)段中的無(wú)磁傳感器側(cè)的磁隙寬度為6 9 mm。所述線形 霍爾元件的型號(hào)為495B。
如圖2，將具有集中式磁隙的鐵氧體磁環(huán)，切割成以磁隙2中心線對(duì)稱的兩 半。將兩個(gè)半環(huán)對(duì)稱地粘貼在測(cè)量裝置環(huán)形腔的內(nèi)側(cè)，調(diào)節(jié)半環(huán)位置使磁環(huán)1 成空間上對(duì)稱的分布式磁隙2的形式，且每個(gè)磁隙2的尺寸滿足霍爾式磁傳感 器4的要求?；魻柺酱艂鞲衅?置于其中一個(gè)磁隙內(nèi)，而承載被測(cè)電流的外部 導(dǎo)線1穿過磁環(huán)中心。
工作原理是閉合磁路可以感應(yīng)通過其內(nèi)的導(dǎo)線3里的電流，霍爾式磁傳 感器4通過檢測(cè)磁隙2內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度來測(cè)量閉合區(qū)域里導(dǎo)線3內(nèi)的電流強(qiáng)度。 由于磁環(huán)段1至少有兩個(gè)，即采用分布式磁隙，與集中磁隙相比，分布式磁隙 減小了磁環(huán)段l的磁隙邊緣效應(yīng)的影響，所以可以選擇磁導(dǎo)率更高、成本更低、 硬度更高、不易碎裂的磁性材料；磁環(huán)段1的磁隙寬度可調(diào)整，使傳感器量程 在一定范圍內(nèi)可調(diào)；磁環(huán)段l安裝更方便；傳感器精度更高。
在滿足線性要求的條件下，任意磁隙內(nèi)均可放置磁傳感器。相對(duì)于單一磁 隙來說，分布式磁隙的單個(gè)磁隙尺寸小，因此磁通邊緣效應(yīng)影響小，線性度相 對(duì)較高；而分布式磁隙的總磁隙大小與集中磁隙相當(dāng)，使得其磁阻等于單一磁 隙的磁環(huán)的磁阻，電流檢測(cè)的量程隨磁隙2的寬度可以在一定范圍內(nèi)可調(diào)。原 則上來說，在保證總磁隙寬度不變的條件下，放置磁傳感器的磁隙越小，其邊 緣效應(yīng)越小，電流檢測(cè)的線性度和準(zhǔn)確度越高，但由于磁傳感器4 一般須置于 磁隙中心，考慮到安裝，磁隙尺寸也不宜過小，滿足檢測(cè)要求即可。在保證磁 傳感器側(cè)的磁隙寬度不變的條件下，通過調(diào)節(jié)另一個(gè)磁隙的大小，在一定范圍 內(nèi)可以細(xì)調(diào)霍爾電流傳感器的量程。這種用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳 感器在結(jié)構(gòu)上還可以緩沖外界扭矩，耐震性好，不易碎裂，安裝時(shí)可隨意調(diào)整， 調(diào)整完畢后再用膠粘接在測(cè)量裝置上。
如圖3、圖4所示，閉合磁路可以為矩形或其他形狀；磁環(huán)段1的磁隙2可 以為三個(gè)或更多個(gè)；磁環(huán)截面可以采用適合磁傳感元件形狀的各種形狀，考慮 到邊緣效應(yīng)，其橫截面積只要稍大于磁傳感元件，磁傳感元件安裝在其范圍內(nèi) 即可。
權(quán)利要求1.一種用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，其特征在于由鐵氧體磁環(huán)段、磁傳感器組成閉合磁路，所述磁環(huán)段至少有兩個(gè)，所述磁傳感器設(shè)置在所述磁環(huán)段之間形成的磁隙中，所述外部導(dǎo)線穿過磁環(huán)段和磁傳感器組成的閉合磁路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，其特 征在于所述磁環(huán)段的橫截面為矩形、圓形、橢圓形、半圓形中的一種或幾種 的組合；或者所述閉合磁路的形狀為圓形、橢圓形、矩形、菱形、三角形中的 一種或幾種的組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，其特 征在于所述磁傳感器為霍爾式磁傳感器；所述霍爾式磁傳感器的類型為線性 霍爾元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，其特 征在于所述磁傳感電流傳感器為量程是-400A +400A的電流傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，其特 征在于所述磁環(huán)段閉合磁路為圓形，橫截面為矩形時(shí)，內(nèi)徑為14 23mm;外 徑為25 37mm;厚度為6 9 ram。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，其特 征在于所述霍爾式磁傳感器兩側(cè)的磁隙每側(cè)寬度為2 3mm;所述兩磁環(huán)段中 的無(wú)磁傳感器側(cè)的磁隙寬度為6 9 iran。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器，其特 征在于所述線形霍爾元件的型號(hào)為495B。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電流傳感器，具體來說是一種用于電動(dòng)車輛控制器的磁感應(yīng)電流傳感器。本實(shí)用新型由鐵氧體磁環(huán)段、磁傳感器組成閉合磁路，所述磁環(huán)段至少有兩個(gè)，所述磁傳感器設(shè)置在所述磁環(huán)段之間形成的磁隙中，所述外部導(dǎo)線穿過磁環(huán)段和磁傳感器組成的閉合磁路；本實(shí)用新型是材料成本更低、制作要求更低、耐震性更好、安裝更方便、更易于調(diào)整、線性度更好、精度更高的磁感應(yīng)電流傳感器。
文檔編號(hào)G01R19/00GK201277993SQ20082014168
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者楊新璇 申請(qǐng)人:天津市松正電動(dòng)科技有限公司