柔性电流传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于测量导体（５）中的电流的方法和电流传感器（１０）。该传感器包括非磁性的柔性芯部件（１２），该柔性芯部件有第一端部（１４）和第二端部（１６）。具有穿过槽道的锁定头（２４）与该芯部件（１２）的第一端部连接。第一传感器导体绕组层安装在芯部件（１２）上。其中，第二端部可释放地与槽道中的锁定头啮合，并当第二端部穿过槽道运动时将芯部件可调节地构造成环绕导体。在另一实施例中，电流传感器（１０）包括在槽道中的锁定凸块和在芯部件的一部分上的多个锯齿部件，且这些锯齿部件构造成当芯部件的第二端部穿过槽道运动时与锁定凸块选择地啮合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于测量电导体中的电流的传感器，特别是涉及一种柔性电流传感器。
技术介绍
已知用线圈来测量所产生的场从而来测量导体中的电流，该线圈布置在所要监测的导体的周围或紧邻该导体。这样的线圈称为Rogowski线圈。由在监测导体中流动的电流所引起的磁场在线圈传感器导体的端部之间感应生成电压，该电压与在监测导体中流动的电流成正比。Rogowski线圈的感应电压或输出信号由信号处理电路读出以便进一步处理，该信号处理电路例如是微处理器或分压器电路。典型的电流传感器线圈为固定环形闭合环，或者是不可调节的可打开的环结构。该监测导体穿过该电流传感器线圈。传统的电流传感器难以与不同尺寸或形状的导体一起使用。使用闭合环传感器需要一种断开连接的监测导体，使得该监测导体能够穿过该环。因此，需要一种根据Rogowski原理工作的柔性电流传感器。还需要一种能够用于和重新用于不同尺寸和形状导体的电流传感器，以便监测这些导体中的电流。还需要一种电流传感器，该电流传感器能够改变由它所形成的环的直径。还需要一种装置来制造柔性电流传感器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于测量导体中的电流的电流传感器。该传感器包括非磁性的柔性芯部件，该柔性芯部件具有第一端部和第二端部。具有贯穿槽道的锁定头与该芯部件的第一端部联接。第一传感器导体绕组层安装在该芯部件上。其中，该第二端部可释放地啮合该槽道中的锁定头，并当该第二端部穿过槽道移动时将该芯部件可调节地构造成围绕该导体。在另一实施例中，该电流传感器包括在该槽道内的锁定凸块以及在该芯部件的一部分上的多个锯齿部件，且这些锯齿部件构造成当该芯部件的第二端部穿过槽道移动时与该锁定凸块选择性地啮合。还提供了一种利用根据Rogowski原理工作的柔性电流传感器来检测导体中的电流的方法。该电流传感器为柔性长条材料，具有第一端部和第二端部，传感器导体绕组层安装在柔性长条上，并且，具有贯穿槽道的锁定头联接至该柔性长条的一个端部。该方法包括步骤将该柔性电流传感器以与该导体的纵向长度相垂直的方位布置在该导体上。将该柔性电流传感器的第二端部围绕该导体进行缠绕。将该第二端部插入到该槽道内。拉动该第二端部穿过该槽道，以便将该柔性电流传感器拉靠在该导体上。检测该传感器导体中的感应电压，该感应电压代表在该导体中流动的电流。还提供了一种用于在一种装置上制造柔性电流传感器的方法，该装置包括第一夹具、第二夹具和传感器导体供给器。该方法包括步骤提供非磁性的柔性芯部件，该柔性芯部件具有第一端部和第二端部。将该第一端部联接至第一夹具。将该第二端部联接至该第二夹具。向与第二端部联接的第二夹具施加力，以便使该芯部件保持平直。将该传感器导体联接至该芯部件。使第一和第二夹具以及该芯部件以固定的预定速度旋转。使该传感器导体供给器以预定速度旋转，并使该传感器导体供给器沿与该芯部件平行的纵向方向以恒定速度运动，其中，第一均匀传感器导体绕组层的传感器导体布置在该芯部件上。还提供了一种电流传感器装置。该电流传感器装置包括可用于缠绕在一个或多个电流传输部件上的塑料电缆扎匝。该塑料电缆扎匝具有纵向轴线并具有用于将该塑料电缆扎匝锁定到其自身上的部分。传感器导体绕组缠绕在该塑料电缆扎匝的至少一部分上。该电流传感器的另一实施例提供了该电缆扎匝，该电缆扎匝有沿其至少一部分的凹槽，其中，该用于锁定的部分可与该凹槽啮合，以便阻止该用于锁定的部分相对于该电缆扎匝运动，且沿该运动的一个方向的力比沿相反运动方向的力更大。附图说明图1是柔性电流传感器的示例性实施例的正视图，该柔性电流传感器具有安装在芯部件上的第一传感器导体层。图2是图1中所示的柔性电流传感器沿纵向中心线的侧剖图。图3是柔性电流传感器的示例实施例的正视图，该柔性电流传感器具有安装在芯部件上的第一和第二传感器导体层。图4是图3中所示的柔性电流传感器沿纵向中心线的侧剖图。图5是用于制造柔性电流传感器的装置的视图，并表示了与该装置相关的相对运动和力。图6是安装在电导体上的柔性电流传感器的示例实施例的剖视图，其中该芯部件构造成环绕具有矩形横截面的电导体。图7是柔性电流传感器的示例实施例的剖视图，该柔性电流传感器安装在具有圆形横截面的电导体上。图8是柔性电流传感器的示例实施例的剖视图，该柔性电流传感器安装在具有圆形横截面的电导体上。具体实施例方式下面参考附图，图1和图2表示了用于测量导体5中的电流的柔性电流传感器10。该传感器10包括非磁性的柔性芯部件12，该柔性芯部件12有第一端部14和第二端部16。该柔性芯部件12可由柔性材料(例如尼龙、塑料或高模量弹性体)构成。该柔性芯部件可以为任意合适长度。应当理解，当该柔性芯部件12尚未如下文所述那样环绕在导体5上时，该柔性芯部件12可以以平直方式存放。该柔性电流传感器10的特征是能够以平直方式存放，这与传统电流传感器不同，传统电流传感器通常为刚性的，或者即使它们有一些柔性，也不能以平直方式放置。该柔性电流传感器10的附加特征是当该芯部件12的第二端部16穿过锁定头24中的槽道26运动时，由该电流传感器所形成的环的直径D是可变的。锁定头24联接至该芯部件12的第一端部14，同时该锁定头24具有贯穿其的槽道26。传感器导体成均匀间隔开的圈而缠绕在该柔性芯部件12上，从而形成第一传感器导体绕组层32。该柔性芯部件12的第二端部16构造成在该槽道26中与该锁定头24可释放地啮合。该锁定头24能够与该芯部件12成一体地作为单个单元。该锁定头24可具有伸入该槽道26内的锁定凸块28。多个锯齿部件18形成于该芯部件12的至少一部分20上，并构造成当该芯部件12的第二端部16穿过该槽道26运动时与锁定凸块28选择性地啮合。锁定凸块28和锁定头24可以由与柔性芯部件12相同的材料构成。在使用时，操作人员将该柔性电流传感器10以与要监测的导体5的纵向长度相垂直的方位布置在该导体5上。该柔性电流传感器10的第二端部16围绕导体5缠绕，且该第二端部16插入到形成于锁定头24中的槽道26内。用户拉动该第二端部16穿过该槽道26，以便将该柔性电流传感器10拉靠在导体5上。柔性电流传感器10的示例性实施例在图6、7和8中表示，这些附图表示了该柔性电流传感器10缠绕在不同形状的导体5上。当该柔性电流传感器10成闭合环形式缠绕在导体5上时，电流传感器10连接至信号处理电路40，该信号处理电路40构造成可测量由经过该监测导体5的电流在该传感器导体绕组层32中感应生成的电压。本专利技术的柔性电流传感器的一个优点是，能够通过从锯齿部件18上释放该锁定凸块28并且将该柔性芯部件12的第二端部16从锁定头24中的槽道26中拉出而从该监测导体5上取下该电流传感器10。然后，可以将该柔性电流传感器10移至另一个导体5，以便再次测量电流。该柔性电流传感器10可以具有附加传感器导体绕组层34，该附加传感器导体绕组层34布置在另一传感器导体绕组层32上面，如图3和4所示。应当理解，可以将任意数目的传感器导体绕组层布置在该柔性芯部件12上，这由该柔性电流传感器10的制造商或用户来确定。柔性芯部件10在装置50(见图5)上制造。该装置包括同轴对齐的第一夹具52和第二夹具54，且各夹具构造成啮合或夹紧柔性芯部件12的一个端部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流传感器，用于测量导体中的电流，该传感器包括：　　　　非磁性的柔性芯部件，该柔性芯部件具有第一端部和第二端部；　　　　锁定头，该锁定头具有贯穿其的槽道，且该锁定头与该芯部件的第一端部联接；以及　　　　第一传感器导体绕组层，该第一传感器导体绕组层安装在该芯部件上；　　　　其中，该第二端部可释放地啮合该槽道中的该锁定头，并当该第二端部穿过槽道移动时，将该芯部件可调节地构造成围绕该导体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B张，M比拉克，
申请(专利权)人：西门子能量及自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]