專利名稱：一種耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及一種耦合器。
背景技術(shù)：
目前，在對(duì)高電流或高電壓的檢測(cè)過程中，為了確保檢測(cè)安全，都會(huì)使用隔離耦合器。隔離耦合器用于將電路中的高壓轉(zhuǎn)成低壓，大電流轉(zhuǎn)換為小電流，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，對(duì)測(cè)量電路的儀表的要求性會(huì)降低，便于測(cè)量?，F(xiàn)有技術(shù)中，常見有兩種耦合器，一種是光耦合器，其適用于直流和低速的信號(hào)耦合，光I禹合器可以用于直流和交流的I禹合，但由于發(fā)光二極管、光電二極管，光電三極管的非線性，使被測(cè)信號(hào)在經(jīng)過耦合器時(shí)會(huì)失真，影響測(cè)量結(jié)果；另外一種是變壓器耦合器，其適用于交流耦合，變壓器耦合器可以做到精確耦合以保證信號(hào)不失真，但其只能用于交流耦合，不能對(duì)直流信號(hào)進(jìn)行耦合，且變壓器耦合器的頻率越低，其體積越大越笨重，使用不便。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題現(xiàn)有的耦合器不能實(shí)現(xiàn)非線性的耦合直流信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種耦合器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直流信號(hào)的線性耦合。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種耦合器，包括螺線管和霍爾器件，所述霍爾元件靠近所述螺線管的一端設(shè)置，所述霍爾元件包括電壓采集端，所述霍爾元件通過測(cè)量所述電壓采集端的電壓計(jì)算得到所述螺線管中的電流大小。所述螺線管包括鐵芯和纏繞在所述鐵芯上的導(dǎo)線。所述導(dǎo)線的輸入端和輸出端之間設(shè)置有一個(gè)電阻，所述電阻用于獲取所述導(dǎo)線兩端的電壓。所述耦合器還包括放大器，所述霍爾元件的電壓采集端連接所述放大器的輸入端。所述放大器的放大倍數(shù)為A=fc u KhI)/2，其中，/7為纏繞在所述鐵芯上的導(dǎo)線的線圈匝數(shù)，U為所述鐵芯的磁導(dǎo)率，Kh為所述霍爾元件的霍爾系數(shù)，I為所述霍爾元件中流過的電流。采用本實(shí)用新型提供的一種耦合器的技術(shù)方案，一方面，鐵芯和導(dǎo)線組成螺線管，該螺線管將導(dǎo)線中的電流轉(zhuǎn)換為形成于螺線管兩極的磁場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于導(dǎo)線中直流信號(hào)的耦合；另一方面，設(shè)置于螺線管一端的霍爾元件利用霍爾效應(yīng)的線性關(guān)系，將上述磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為霍爾元件中電壓采集端的電壓，電壓采集端的電壓與磁場(chǎng)成線性關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)從導(dǎo)線中電流到霍爾元件中電壓采集端的電壓的直流、線性耦合。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能實(shí)現(xiàn)非線性的耦合直流信號(hào)的技術(shù)問題，達(dá)到了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直流信號(hào)的線性耦合，以及減少耦合器應(yīng)用限制的技術(shù)效果。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實(shí)用新型一種耦合器的第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種耦合器的第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型一種耦合器的第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面參考附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行描述。參見圖1，為本實(shí)用新型中一種耦合器一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，包括螺線管10和霍爾元件11,上述霍爾元件11靠近螺線管10的一端設(shè)置，霍爾元件11包括電壓采集端110，該霍爾元件11通過測(cè)量上述電壓采集端110的電壓計(jì)算得到螺線管10中的電流大小。如圖2所示，在本實(shí)用新型提供的耦合器的第一種實(shí)施方式下，上述螺線管10包括鐵芯102和纏繞在鐵芯102上的導(dǎo)線101，該鐵芯102的磁導(dǎo)率為U，在導(dǎo)線101中通入電流Ii，將在螺線管102的兩端附近產(chǎn)生隨電流變化的磁場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)螺線管10將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)信號(hào)的過程。上述霍爾元件11緊靠著上述螺線管10的一端設(shè)置，霍爾元件11中通有恒定電流I，電流I與上述螺線管10形成的磁場(chǎng)方向垂直，霍爾元件11中的電子在上述磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力的作用，同時(shí)，電子在霍爾元件11中運(yùn)動(dòng)會(huì)在霍爾元件11的兩端產(chǎn)生電壓Utl,在電壓Utl的作用下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，電子受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力的方向相反，當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力相等時(shí)，進(jìn)入平衡狀態(tài)，此時(shí)霍爾元件11的電壓采集端110的電壓U0只隨螺線管10中的電流Ii的變化而改變。具體的，上述螺線管10兩端產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為
權(quán)利要求1.一種耦合器，其特征在于，包括螺線管(10)和霍爾元件(11)，所述霍爾元件(11)靠近所述螺線管(10)的一端設(shè)置，所述霍爾元件(11)包括電壓采集端(110)，所述霍爾元件(11)通過測(cè)量所述電壓采集端(110)的電壓計(jì)算得到所述螺線管(10)中的電流大小。
2.如權(quán)利要求I所述的耦合器，其特征在于，所述螺線管(10)包括鐵芯(102)和纏繞在所述鐵芯(102)上的導(dǎo)線(101)。
3.如權(quán)利要求2所述的耦合器，其特征在于，所述導(dǎo)線(101)的輸入端和輸出端之間設(shè)置有一個(gè)電阻，所述電阻用于獲取所述螺線管(10)兩端的電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的耦合器，其特征在于，所述耦合器還包括放大器(2)，所述霍爾元件(11)的電壓采集端(110)連接在所述放大器(2 )的輸入端。
5.如權(quán)利要求4所述的耦合器，其特征在于，所述放大器(2)的放大倍數(shù)為A=fciiKHI)/2，其中，為纏繞在所述鐵芯(102)上的導(dǎo)線(101)的線圈匝數(shù)，ii為所述鐵芯(102)的磁導(dǎo)率，Kh為所述霍爾元件(11)的霍爾系數(shù)，I為所述霍爾元件(11)中流過的電流。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種耦合器，包括螺線管和霍爾元件，所述霍爾元件靠近所述螺線管的一端設(shè)置，所述霍爾元件包括電壓采集端，所述霍爾元件通過測(cè)量所述電壓采集端的電壓計(jì)算得到所述螺線管中的輸入電流大小。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中耦合器不能實(shí)現(xiàn)非線性的耦合直流信號(hào)的技術(shù)問題，達(dá)到了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直流信號(hào)的線性耦合，以及減少耦合器應(yīng)用限制的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202486195SQ20112054912
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者王剛 申請(qǐng)人:深圳創(chuàng)維數(shù)字技術(shù)股份有限公司