基于PCB的电流检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于PCB的电流检测装置，其中一种装置包括：PCB板体；导线，印制在PCB板体的第一表面，用于通以待测电流；第一磁电阻、第二磁电阻，设置于PCB板体的第二表面，第二表面与第一表面相对；第一磁电阻和第二磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离不同；第一磁电阻和第二磁电阻的磁敏感方向均与PCB板体平行，且二者的磁敏感方向相同；第一磁电阻和第二磁电阻串联，串联后的两端连接电源；信号处理模块，其输入端连接在第一磁电阻和第二磁电阻之间，用于根据第一磁电阻与第二磁电阻之间的电信号获取输出待测电流值。本发明专利技术所提供的基于PCB的电流检测装置，抗外界磁场干扰的能力较强。

Current Detection Device Based on PCB

【技术实现步骤摘要】
基于PCB的电流检测装置
本专利技术涉及电流传感器
，具体涉及基于PCB的电流检测装置。
技术介绍
电流检测产品广泛应用于新能源、智能交通、工业控制、智能家电以及智能电网等领域。电流检测产品通常为封装的芯片，芯片的至少两个引脚分别用于引入或引出待测电流，在电流检测芯片的内部这两个引脚也是通过导线连接的；实际用于感知磁场以实现检测电流功能的磁传感器也被封装在芯片内，且磁传感器贴近于连接上述两个引脚的导线。这种电流检测芯片存在以下弊端：(1)芯片的耐压较低；(2)上述连接两个引脚的导线的截面积较小而使其内阻较大、功耗较大，加之芯片式的封装使得散热效果较差，使得芯片容易发热。为解决上述弊端，现有技术提供了基于PCB的电流检测装置，如图1A和图1B所示，这种电流检测产品包括磁传感器1、用于通以待测电流的导线2和PCB板3，其中，磁传感器1和导线2分别设置在PCB板3的两个相对表面上，导线2中的“×”表示导线内所流通的电流的方向(即从读者所在的纸面或屏幕一侧指向另一侧)。由于磁传感器1与导线2之间有PCB板3作为间隔，可以在待测电流大小不变的情况下降低磁传感器1所要感知的磁场强度，因此提高电流检测产品的耐压，并且可以通过调整PCB板的厚度及尺寸大小进一步提高检测装置的耐压。导线2可以在制作PCB板的时印制在板体上，且便于将导线2印制为各种形状，能够增大导线截面的宽度，从而减小导线的内阻、降低其功耗，加之印制的导线散热面较大使其散热效果较好，因此基于PCB的电流检测装置较不容易发热。然而，现有基于PCB的电流检测装置抗外界磁场干扰的能力较弱，为此现有产品通常在检测装置外部设置屏蔽罩，以防止外界磁场的干扰。普通材质(例如金属材质)或许能够屏蔽外界电场的干扰但是无法屏蔽外界磁场的干扰，因此屏蔽罩只能采用磁性材质。但是，磁性材质的屏蔽罩却会引起磁滞问题，进而降低检测精度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了基于PCB的电流检测装置，以解决现有方法抗外界磁场干扰的能力较弱的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于PCB的电流检测装置，包括：PCB板体；导线，印制在所述PCB板体的第一表面，用于通以待测电流；第一磁电阻、第二磁电阻，设置于所述PCB板体的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离不同；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻的磁敏感方向均与所述PCB板体平行，且二者的磁敏感方向相同；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻串联，串联后的两端连接电源；信号处理模块，其输入端连接在所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间，用于根据所述第一磁电阻与所述第二磁电阻之间的电信号获取输出待测电流值。可选地，所述信号处理模块为运算放大器，所述运算放大器的第一输入端连接在所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间，第二输入端连接参考电压。可选地，所述参考电压的数值为所述电源电压的一半。根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于PCB的电流检测装置，包括：PCB板体；导线，印制在所述PCB板体的第一表面，用于通以待测电流；第一磁电阻、第二磁电阻、第三磁电阻、第四磁电阻，设置于所述PCB板体的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻串联，串联后的两端连接电源，所述第三磁电阻和所述第四磁电阻串联，串联后的两端连接所述电源，并且所述第一磁电阻和所述第三磁电阻连接电源同一电位；所述第一磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离大于所述第二磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离，所述第四磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离大于所述第三磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离；所述第一磁电阻、所述第二磁电阻、所述第三磁电阻、所述第四磁电阻的磁敏感方向均与所述PCB板体平行；同一串联支路上的两个磁电阻磁敏感方向相同，不同串联支路上的磁电阻磁敏感方向不同，或者四个磁电阻的磁敏感方向相同；信号处理模块，其第一输入端连接在所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间，第二输入端连接在所述第三磁电阻和所述第四磁电阻之间；所述信号处理模块用于根据所述第一磁电阻与所述第二磁电阻之间的电信号、所述第三磁电阻和所述第四磁电阻之间的电信号获取待测电流值。可选地，所述第一磁电阻和所述第四磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离基本相等，所述第二磁电阻和所述第三磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离基本相等。可选地，所述信号处理模块为运算放大器。可选地，所述各个磁电阻各自在所述导线所在表面的投影均位于所述导线的同一侧。可选地，包括至少三个检测单元，所述检测单元包括各个磁电阻和所述导线。可选地，至少三个所述导线分别用于通以三相电流。可选地，所述装置还包括金属罩，设置于所述PCB板的第二表面，并且各个磁电阻和/或所述信号处理模块位于所述金属罩内。本专利技术实施例所提供的基于PCB的电流检测装置，抗外界磁场干扰的能力较强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1A示出了现有基于PCB的电流检测装置的侧视图；图1B示出了现有基于PCB的电流检测装置的总体结构示意图；图2A示出了根据本专利技术实施例的一种基于PCB的电流检测装置的侧视图；图2B示出了根据本专利技术实施例的一种基于PCB的电流检测装置的总体结构示意图；图2C示出了根据本专利技术实施例的一种基于PCB的电流检测装置的俯视图；图3示出了图2A、图2B、图2C中两个磁电阻的电连接关系；图4示出了适用于图3的一种运算放大器的电连接关系示意图；图5A示出了根据本专利技术实施例的另一种基于PCB的电流检测装置的侧视图；图5B示出了根据本专利技术实施例的另一种基于PCB的电流检测装置的总体结构示意图；图5C示出了根据本专利技术实施例的另一种基于PCB的电流检测装置的俯视图；图6示出了图5A、图5B、图5C中两个磁电阻的电连接关系；图7示出了适用于图6的一种运算放大器的电连接关系示意图；图8A至图8H示出了根据本专利技术实例的基于PCB的电流检测装置中导线的形状及其与磁电阻之间的位置关系示意图；图9A至图9C示出了基于PCB的电流检测装置包含三个检测单元并分别用于通以三相电流的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。专利技术人发现，在现有基于PCB的电流检测装置中，磁传感器1往往采用霍尔传感器。霍尔传感器虽然能够将磁场的变化量转换为电信号输出，但是当外界具有干扰磁场时，霍尔传感器还会将外界干扰磁场转换为电信号输出，因此现有基于PCB的电流检测装置抗外界磁场干扰的能力较弱，必须设置磁屏蔽罩。基于这一发现，专利技术人提出了本申请所述的基于PCB的电流检测装置，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PCB的电流检测装置，其特征在于，包括：PCB板体；导线，印制在所述PCB板体的第一表面，用于通以待测电流；第一磁电阻、第二磁电阻，设置于所述PCB板体的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离不同；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻的磁敏感方向均与所述PCB板体平行，且二者的磁敏感方向相同；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻串联，串联后的两端连接电源；信号处理模块，其输入端连接在所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间，用于根据所述第一磁电阻与所述第二磁电阻之间的电信号获取输出待测电流值。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCB的电流检测装置，其特征在于，包括：PCB板体；导线，印制在所述PCB板体的第一表面，用于通以待测电流；第一磁电阻、第二磁电阻，设置于所述PCB板体的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离不同；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻的磁敏感方向均与所述PCB板体平行，且二者的磁敏感方向相同；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻串联，串联后的两端连接电源；信号处理模块，其输入端连接在所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间，用于根据所述第一磁电阻与所述第二磁电阻之间的电信号获取输出待测电流值。2.根据权利要求1所述的基于PCB的电流检测装置，其特征在于，所述信号处理模块为运算放大器，所述运算放大器的第一输入端连接在所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间，第二输入端连接参考电压。3.根据权利要求2所述的基于PCB的电流检测装置，其特征在于，所述参考电压的数值为所述电源电压的一半。4.一种基于PCB的电流检测装置，其特征在于，包括：PCB板体；导线，印制在所述PCB板体的第一表面，用于通以待测电流；第一磁电阻、第二磁电阻、第三磁电阻、第四磁电阻，设置于所述PCB板体的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对；所述第一磁电阻和所述第二磁电阻串联，串联后的两端连接电源，所述第三磁电阻和所述第四磁电阻串联，串联后的两端连接所述电源，并且所述第一磁电阻和所述第三磁电阻连接电源同一电位；所述第一磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离大于所述第二磁电阻在导线所在平面的投影与导线之间的距离，所述第四磁电阻在导线所在平...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海华，王建国，白建民，于方艳，
申请(专利权)人：无锡乐尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32