本发明专利技术涉及用于电流传感器(10)的传感器组件，其具有霍尔元件(30)和用于霍尔元件(30)的保持器(20)。保持器(20)是刚性的并且包括用于霍尔元件(30)的接纳区(24)，霍尔元件(30)以小公差接纳于接纳区中。传感器组件还具有两个用于磁芯(16)的支撑表面(22)。本发明专利技术还涉及具有这种传感器组件和磁芯(16)的电流传感器(10)，该磁芯具有至少一个间隙(S)，保持器(20)布置在该间隙中，从而霍尔元件(30)垂直于磁场线穿过间隙(S)所沿的方向延伸。本发明专利技术还涉及用于这种电流传感器(10)的保持器(20)，所述保持器的特征在于，它由机械硬质的非磁性材料，优选硬塑料或合成玻璃构成。最后，本发明专利技术涉及用于组装电流传感器(10)的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电流传感器的传感器组件，具有这样的传感器组件的电流传感器，用于这样的电流传感器的保持器，和组装电流传感器的方法
本专利技术涉及用于电流传感器的传感器组件。本专利技术还涉及这样的电流传感器，用于这样的电流传感器的保持器，和组装电流传感器的方法。根据本专利技术的电流传感器是所谓的开环传感器，其具有环形磁芯，载流元件(例如汇流排)通过该磁芯延伸。流过载流元件的电流产生集中在磁芯中的磁场。
技术介绍
磁芯设有至少一个间隙，其中布置有霍尔元件，该霍尔元件可用于测量磁芯的两个相对端面之间的间隙中的磁场强度。由于磁场的强度取决于流过导电元件的电流的大小，所以霍尔元件的输出信号表示流过导电元件的电流的大小。流过导电元件的电流的大小可由磁芯的间隙中的磁场的强度推断的精度除各种其他因素外由两个几何量决定性地影响：间隙宽度和霍尔元件的对准。间隙宽度的变化导致间隙中磁场强度的相当大的变化。霍尔元件在间隙中的倾斜位置影响由霍尔元件感知的磁场的强度。在现有技术中有多种方法来提高这样的电流传感器的测量精度。EP2224461A1公开了一种用于电流传感器的磁芯，其中使用桥接元件，该桥接元件在槽的两侧焊接到磁芯。以这种方式，可以防止磁芯的任何变形和所导致的槽的宽度变化。EP1965217A1公开了一种电流传感器，其中磁芯在壳体中被固定就位。具有霍尔元件的电路板也在壳体中固定就位，从而霍尔元件相对于槽的位置被预定义。WO2015/140129A1公开了一种电流传感器，其中附接有霍尔元件的电路板设置有弹簧元件，该弹簧元件延伸到磁芯的两个端面之间的槽中并抵靠在这些端面上。这是为了允许附接有霍尔元件的电路板能用于不同的磁芯。
技术实现思路
本专利技术的目的是以很小的努力实现高测量精度。为了实现该目的，根据本专利技术，提供一种用于电流传感器的传感器组件，包括霍尔元件和用于该霍尔元件的保持器，该保持器是刚性的并且包括用于霍尔元件的接纳部，其中霍尔元件以小公差接纳于接纳部中，以及用于磁芯的两个接触表面。为了实现该目的，还提供了一种包括这样的传感器组件的电流传感器，该电流传感器具有多部件磁芯，该保持器被布置在两个相应的磁芯部件之间的间隙中，使得霍尔元件垂直于磁场线穿过间隙所沿的方向延伸。为了实现该目的，还提供了一种用于这样的电流传感器的保持器，该保持器由机械硬质的非磁性材料，优选硬塑料或合成玻璃构成。本专利技术的基本思想在于使用具有双重功能的刚性保持器：一方面，它用作限定磁芯中的间隙的相对端面之间的间隔件。与将多部件磁芯保持在一起的胶带和/或灌注化合物和/或其他结构一起，刚性保持器以力锁合的方式限定各个磁芯部件之间的间隙。通过将磁芯的端面压靠在保持器的接触表面上，可以最小的努力确保磁芯中的间隙具有预定的宽度。该宽度仅取决于制造保持器时的公差以及由于电流传感器的不同工作温度引起的保持器的热膨胀。然而，通过很少的努力就可以将公差保持在零点几毫米以下，特别是小于0.1毫米。另一方面，保持器用于将霍尔元件固定就位，使得霍尔元件垂直于当磁场在其中被感应时穿过磁芯的间隙的磁场线的方向延伸。为了将霍尔元件机械地固定就位，保持器具有接纳部，霍尔元件可以简单地插入该接纳部中。如果接纳部的宽度略大于霍尔元件的厚度，则这就足够了；如果需要，霍尔元件也可以(几乎)没有间隙地布置在接纳部中。根据本专利技术的优选构造，提供电子电路用于放大霍尔元件的信号。这种电路可以集成到也安装有霍尔元件的电路板中。这导致小尺寸。优选地，规定保持器中的接纳部平行于接触表面延伸。这自动确保霍尔元件相对于磁芯的间隙的端面以期望的对齐延伸。根据本专利技术的一种构造，规定磁芯具有两个或更多个连续间隙，使得磁芯具有多部件构造。这些间隙中的每一个都具有其中布置有霍尔元件的相应保持器。换句话说，磁芯部件通过保持器机械地相互连接，特别是以形状锁合和/或力锁合方式相互连接。以这种方式使用多个霍尔传感器提高了电流传感器的检测精度。如果使用三个或更多个间隙并且因此使用(多个)霍尔元件，则可以获得接收到的信号的自动补偿，使得电流传感器对电流传感器内部的汇流排的偏心布置反应不太敏感。同时，以这种方式，相应的间隙宽度仅仅由相应的保持器限定。如果保持器的形状在指定的温度范围内保持不变或仅稍有变化，则同样将自动适用于间隙宽度。根据本专利技术的一种构造，提供了壳体，保持器与该壳体一体地构造。在这种构造中，保持器自动地被正确地定位在壳体内，使得其接触表面可以用于磁芯的端面以抵靠它们。根据一种替代的构造，提供了一种壳体，该壳体具有用于保持器的定位结构，保持器相对于壳体的位置通过定位结构被固定。该实施例具有以下优点：保持器可以由与壳体不同的材料制成。此外，这种设计在制造工程方面具有以下优点：最初磁芯可以分离地，特别是临时地，例如粘合地和/或通过用弹性胶带,例如所谓的胶带缠绕由磁芯部件和以形状锁定的方式布置于磁芯部件之间的保持器构成的组合体，连接到保持器。随后，可以将这种组合体引入到壳体中，并且在那里到达期望的位置并用灌注化合物灌注。由于壳体具有第一定位器件并且每个保持器均具有至少一个第二定位器件，该第二定位器件与壳体的定位器件中的至少一个相配合，可以便于组合体的正确定位。特别地，第一定位器件可以由腹板(Steg)构成，并且第二定位器件可以由保持器的第二槽构成。定位结构确保了保持器精确定位在壳体中的期望位置。优选地，保持器设置有定位结构接合在其中的凹槽(上述第二槽)。这允许保持器相对于壳体以很小的努力定位，而不需要费时的组装。凹槽在此优选与接纳部相反取向。这使得组装过程更容易，因为定位结构和霍尔传感器不会“互相妨碍”。优选地，在俯视图中，保持器具有H形状。因此保持器可以在原始成型过程中以很小的努力来生产，例如其可以被注射成型。根据一个优选实施例，提出了接纳部朝向背离由磁芯包围的空间的中心的一侧开口。这允许霍尔传感器与承载它的电路一起“从外部”安装，即从可用空间最小受限的一侧安装。优选地，保持器由机械硬质的非磁性材料，例如硬塑料或合成玻璃构成。但是也可以想到其他可用于精确地对准霍尔元件并精确地限定磁芯的端面之间的距离的材料。特别是与其中在制造过程期间最初在间隙中自由站立的霍尔元件通过随后的灌封嵌入灌封化合物并且仅仅在灌封化合物固化之后固定在间隙中的其最终位置中的技术解决方案相比，根据本专利技术的解决方案自身区别在于，特别是在很长时间内，也就是例如也在几年内的高的多的精确度和稳定性。根据本专利技术的保持器不收缩，不流动和不工作，一段时间之后通常与封装化合物的情况一样。根据本专利技术的一种构造，规定接纳部是切口(槽)，其可选地设置有插入倒角。已经发现，像切口这样的几何简化的构造足以将霍尔元件以足够的精度定位在磁芯的间隙中。通过可选地提供的插入倒角可以便于将霍尔元件插入切口。为了实现上述目的，根据本专利技术，还提供了一种组装电流传感器的方法，所述电流传感器包括设置有间隙的磁芯。根据本专利技术，首先在磁芯的间隙的两个相对的端面之间设置保持器，该保持器设置有用于霍尔元件的接纳部。随后，安装装配有霍尔元件的电路板，使得霍尔元件至少几乎没有空隙地插入到接纳部中。根据本专利技术的方法自身的区别在于，自动获得非常高的防误差保护，以达到可以以很小的努力检测到霍尔元件的不正确定位的效果。由于用于霍尔元件的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电流传感器(10)的传感器组件，包括霍尔元件(30)和用于所述霍尔元件(30)的至少两个保持器(20)，所述保持器(20)是刚性的并且每个均包括用于相关联的霍尔元件(30)的接纳部(24)，在所述接纳部(24)中以小公差接纳所述霍尔元件(30)，每个保持器(20)还具有用于多部件磁芯(16)的两个接触表面(22)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.16 DE 102015117651.31.一种用于电流传感器(10)的传感器组件，包括霍尔元件(30)和用于所述霍尔元件(30)的至少两个保持器(20)，所述保持器(20)是刚性的并且每个均包括用于相关联的霍尔元件(30)的接纳部(24)，在所述接纳部(24)中以小公差接纳所述霍尔元件(30)，每个保持器(20)还具有用于多部件磁芯(16)的两个接触表面(22)。2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，设有电子电路用于放大所述霍尔元件(30)的信号。3.根据权利要求1或2所述的传感器组件，其特征在于，所述接纳部(24)平行于所述接触表面(22)延伸。4.一种电流传感器(10)，包括根据前述权利要求中任一项所述的传感器组件，具有多部件磁芯(16)，所述保持器(20)布置在两个磁芯部件(16A-D)之间的间隙(S)中，使得所述霍尔元件(30)垂直于磁场线穿过所述间隙(S)所沿的方向延伸。5.根据权利要求4所述的电流传感器，其特征在于，所述磁芯(16)包括两个或更多个间隙(S)，每个间隙中均布置有具有霍尔元件(30)的保持器(20)。6.根据权利要求5所述的电流传感器，其特征在于，所述磁芯部件(16A-D)通过所述保持器(20)以力锁合的方式彼此连接，由此所述磁芯(16)具有至少两个间隙，该至少两个间隙中的每一个都具有以力锁合方式在其中固定就位的保持器(20)，所述保持器(20)通过它们的形状限定间隙宽度。7.根据权利要求4至6中任一项所述的电流传感器，其特征在于，设置有壳体(12)并且所述保持器(20)与所述壳体(12)一体地构造。8.根据权利要求4至6中任一项所述的电流传感器，其特征在于，设...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·贝克，M·威瑟曼，J·德雷舍，
申请(专利权)人：哈廷电子有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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