基于芯片型线圈的磁通门电流传感器制造技术

本发明专利技术提供了基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，涉及电流检测技术领域，用以解决目前磁通门电流传感器线圈体积尺寸较大，批量生产成本高且装配误差较大的问题，本电流传感器包括：依次连接的聚磁铁芯、芯片型线圈、积分滤波模块、信号驱动模块、电压采集模块、信号放大模块；所述芯片型线圈包括相互键合的第一高阻硅片和第二高阻硅片，所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合面之间具有一内置空腔，所述空腔的外周围绕设置有多个填充有线圈材料的螺线管腔；所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合后的一端设有空腔口；所述聚磁铁芯通过空腔口插入所述芯片型线圈的空腔内部。本电流传感器体积小，信号稳定。

【技术实现步骤摘要】
基于芯片型线圈的磁通门电流传感器
本专利技术涉及磁场检测传感器
，尤其涉及基于芯片型线圈的磁通门电流传感器。
技术介绍
磁通门探头是磁通门电流传感器中的核心部件。常见的磁通门探头主要是采取在长条形磁芯上绕制三维螺线管线圈来制得的，这种方法虽然制造比较简单，但是线圈的体积尺寸大、批量生产成本高且装配误差较大，铁芯和线圈的匹配度较差，容易受到温度、应力和机械振动的影响，输出误差较大，后期需要频繁校准。随着磁场检测技术及智能化的不断发展，对磁通门电流传感器微型化的要求越来越高。因此，需要发展新的技术来大幅降低探头的尺寸，尤其是三维螺线管线圈的尺寸，开发一种小型化或微型化的磁通门电流传感器。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种基于芯片型线圈的磁通门电流传感器。为了达到上述目的，本专利技术提供一种基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，包括依次连接的聚磁铁芯、芯片型线圈、积分滤波模块、信号驱动模块、电压采集模块、信号放大模块；所述芯片型线圈包括相互键合的第一高阻硅片和第二高阻硅片，所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合面之间具有一内置空腔，所述空腔的外周围绕设置有多个填充有线圈材料的螺线管腔；所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合后的一端设有空腔口；所述聚磁铁芯通过空腔口插入所述芯片型线圈的空腔内部。进一步地，所述芯片型线圈为芯片型三维螺线管线圈。进一步地，还包括反馈线圈；所述反馈线圈，用于产生和原边电流磁场相反的磁场，并将产生的磁场反馈至聚磁铁芯。<br>进一步地，还包括：自激振荡电路模块；所述自激振荡电路模块，用于检测芯片型线圈的电流值，并对芯片型线圈的方波进行翻转并驱动芯片型线圈。进一步地，所述积分滤波模块，用于接收芯片型线圈感应被测磁场后输出的电压信号，并进行处理得到对应的电流信号。进一步地，所述信号驱动模块，用于接收积分滤波模块的电流信号，并根据接收的电流信号驱动反馈线圈。进一步地，所述信号驱动模块还包括采样电阻。进一步地，所述电压采集模块，用于采集信号驱动模块的采样电阻的电压信号。进一步地，所述信号放大模块，用于接收电压采集模块采集的电压信号，并对采集的电压信号进行放大处理，得到和原边电流成预设比例的电压信号。进一步地，所述聚磁铁芯为软性聚磁铁芯。本专利技术至少有以下有益效果是：本磁通门电流传感器是基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，大幅降低了探头的体积和尺寸，从而大幅减小了磁通门电流传感器的尺寸，实现电流传感器的小型化及系列化的开发。附图说明图1为本基于芯片型线圈的磁通门电流传感器的结构框图；图2为本芯片型线圈的尾部结构示意图；图3为本芯片型线圈的头部结构示意图。图4为本芯片型线圈的正面示意图；图5为本芯片型线圈的反面示意图。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例本实施例提供了一种基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，如图1至图5所示，本基于芯片型线圈的磁通门电流传感器包括：依次连接的聚磁铁芯、芯片型线圈、积分滤波模块、信号驱动模块、电压采集模块、信号放大模块；所述芯片型线圈包括相互键合的第一高阻硅片和第二高阻硅片，所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合面之间具有一内置空腔，所述空腔的外周围绕设置有多个填充有线圈材料的螺线管腔；所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合后的一端设有空腔口；所述聚磁铁芯通过空腔口插入所述芯片型线圈的空腔内部。传统式漆包线线圈采取在长条形磁芯上绕制三维落线管线圈来制得的，线圈的体积尺寸大、批量成本高且装配误差较大，铁芯和线圈的匹配度较差，容易受到温度、应力和机械振动的影响，输出误差较大，后期需要频繁校准。针对传统式漆包线线圈的存在的问题，如图2所示，本实施例提供的带有空腔的芯片型线圈的磁通门电流传感器，本磁通门电流传感器通过芯片线圈内部的空腔插放软磁材料，构成用于磁场检测的芯片式磁通门探头。如图3至图5所示：进一步地，所述芯片型线圈为芯片型三维螺线管线圈。本实施例提供的基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，极大的缩小磁通门电流传感器的尺寸。其中使用的芯片型三维螺线管线圈的尺寸只有漆包线线圈的1/6左右，因为三维线圈的缩小，最终的磁通门电流传感器的尺寸也能缩小数倍。从而采用芯片型线圈的磁通门电流传感器的尺寸也缩小数倍，进一步的将磁通门电流传感器的小型化提升了一步。进一步地，还包括反馈线圈；所述反馈线圈，用于产生和原边电流磁场相反的磁场，并将产生的磁场反馈至聚磁铁芯。进一步地，还包括：自激振荡电路模块；所述自激振荡电路模块，用于检测芯片型线圈的电流值，并对芯片型线圈的方波进行翻转并驱动芯片型线圈。进一步地，所述积分滤波模块，用于接收芯片型线圈感应被测磁场后输出的电压信号，并进行处理得到对应的电流信号。进一步地，所述信号驱动模块，用于接收积分滤波模块的电流信号，并根据接收的电流信号驱动反馈线圈。进一步地，所述信号驱动模块还包括采样电阻。进一步地，所述电压采集模块，用于采集信号驱动模块的采样电阻的电压信号。进一步地，所述信号放大模块，用于接收电压采集模块采集的电压信号，并对采集的电压信号进行放大处理，得到和原边电流成预设比例的电压信号。进一步地，所述聚磁铁芯为软性聚磁铁芯。其中本实施例提供的磁通门电流传感器，原边母排电流产生磁场，通过聚磁铁芯将磁场聚集起来，芯片型线圈(又称磁场检测元件)感应到被测磁场，输出的电压信号经过积分滤波模块进行处理得到电流信号，然后信号驱动模块将该电流信号对反馈线圈进行驱动，反馈线圈产生一个和原边电流磁场相反的磁场，电压采集模块采集信号驱动模块通道上采样电阻的电压信号，并经过信号放大模块放大处理，得到和原边电流成一定比例的电压信号。本实施例提供的基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，不仅体积和尺寸大幅减小，成本降低，而且能够将相应的磁通门传感器的整体尺寸大幅降低，能够提高批量化制造水平。由于装配误差小，信号的误差水平能够进一步降低，一致性和稳定性更好，降低后端电路的信号处理难度本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作举例说明。本专利技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本专利技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，其特征在于，包括依次连接的聚磁铁芯、芯片型线圈、积分滤波模块、信号驱动模块、电压采集模块、信号放大模块；/n所述芯片型线圈包括相互键合的第一高阻硅片和第二高阻硅片，所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合面之间具有一内置空腔，所述空腔的外周围绕设置有多个填充有线圈材料的螺线管腔；所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合后的一端设有空腔口；/n所述聚磁铁芯通过空腔口插入所述芯片型线圈的空腔内部。/n

【技术特征摘要】
1.基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，其特征在于，包括依次连接的聚磁铁芯、芯片型线圈、积分滤波模块、信号驱动模块、电压采集模块、信号放大模块；
所述芯片型线圈包括相互键合的第一高阻硅片和第二高阻硅片，所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合面之间具有一内置空腔，所述空腔的外周围绕设置有多个填充有线圈材料的螺线管腔；所述第一高阻硅片和第二高阻硅片的对合后的一端设有空腔口；
所述聚磁铁芯通过空腔口插入所述芯片型线圈的空腔内部。


2.根据权利要求1所述的基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，其特征在于，所述芯片型线圈为芯片型三维螺线管线圈。


3.根据权利要求1所述的基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，其特征在于，还包括反馈线圈；
所述反馈线圈，用于产生和原边电流磁场相反的磁场，并将产生的磁场反馈至聚磁铁芯。


4.根据权利要求1所述的基于芯片型线圈的磁通门电流传感器，其特征在于，还包括：自激振荡电路模块；
所述自激振荡电路模块，用于检测芯片型线圈的电流值，并对芯片型线圈的方波进行翻转并驱动芯片型线圈。...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓伟，吕阳，郑良广，朱胜平，张坡，武鹏，
申请(专利权)人：宁波中车时代传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33