温度稳定罗戈夫斯基线圈制造技术

本发明专利技术提供了一种罗戈夫斯基线圈，该罗戈夫斯基线圈包括具有圆环面主体的热稳定的芯和包括导电线的绕组。绕组设置在围绕芯主体的大致螺旋线圈(36)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度稳定罗戈夫斯基线圈
技术介绍

本专利技术所公开并受权利要求书保护的概念涉及罗戈夫斯基线圈，并且更具体地讲，涉及温度稳定的罗戈夫斯基线圈以及包括此类罗戈夫斯基线圈的电流传感器组件。专利技术背景罗戈夫斯基线圈是通常用于测量另一个导体中的交流(AC)或高速电流脉冲的电气装置。罗戈夫斯基线圈包括螺旋线圈围绕其设置的芯。在一个常见的实施方案中，芯为圆环面。此外，在一个常见实施方案中，引线从螺旋线材的一端穿过线圈的中心返回到另一端，使得两个端子位于线圈的同一端。该构型还改善了对外部电磁场的抵抗力或免疫力。然后将整个组件包在另一个待测量电流的导体上。绕组密度的一致性对于保持对外部电磁场的抵抗力/免疫力以及对所测量的导体的定位的低灵敏度是至关重要的。即，在线圈中感应的电压与直导体中的电流的变化率(导数)成比例。因此，罗戈夫斯基线圈的输出通常连接到电(或电子)积分器电路以提供与电流成比例的输出信号。具有内置模数转换器的单芯片信号处理器通常用于此目的。在下文中，积分器电路/信号处理器，即接收罗戈夫斯基线圈输出的构造，被标识为“输出组件”。该构型中的罗戈夫斯基线圈对温度变化敏感。即，罗戈夫斯基线圈的芯通常由非金属/非磁性主体诸如但不限于塑料制成。塑料主体随着温度变化而膨胀和收缩。从更正式的意义上来讲，塑料主体具有高且各向异性的线性热膨胀系数(在下文中，并且如本文所用，为“CLTE”)。即随着温度变化，具有高CLTE的塑料主体的变化大于具有低CLTE的主体。此外，各向异性的CLTE意味着主体的变化在所有方向上是不均匀的。例如，典型的高温塑料芯具有垂直于模具流的较高CLTE(例如，约90ppm/摄氏度)和平行于模具流的低得多的CLTE(例如，约15ppm/摄氏度)。因此，具有高CLTE的罗戈夫斯基线圈芯随着温度变化而拉伸和收缩。这是一个缺点和问题。即，罗戈夫斯基线圈的输出的公式为：N*μr*μ0*A/l*2*π*f*I其中：N＝匝数，μr＝相对磁导率，μ0＝自由空间的磁导率，A＝芯的横截面积(通常以“平方”长度单位例如平方米或m2来测量)，l＝通常以长度单位(例如，米)测量的芯的平均周长，f＝以赫兹测量的载流导体中的电流的频率，以及I＝导体中施加的电流。在一个实施方案中，罗戈夫斯基线圈具有以下特性：N＝3600，A＝18×10-6m^2，l＝0.0254m，f＝60Hz，u0＝4*pi*10-7H/m，ur＝8.5。在该构型中，罗戈夫斯基线圈的所得输出为0.3mV/A。因此，当罗戈夫斯基线圈芯随温度变化时，缠绕在其周围的线的构型也变化。例如，如果罗戈夫斯基线圈芯随着温度升高而膨胀，则芯的横截面增大。此外，线圈的节距，即，线在芯主体的设定长度上的“线匝数”或转数也改变。因此，罗戈夫斯基线圈的输出随着温度变化而变化。当输出装置基于罗戈夫斯基线圈的预定构型产生输出时，罗戈夫斯基线圈芯的变化将非线性引入输出。即，输出传递比随温度变化。因此，需要不易受温度变化影响的罗戈夫斯基线圈。还需要能够与现有罗戈夫斯基线圈一起操作的罗戈夫斯基线圈芯。
技术实现思路
这些需求以及其他需求由本专利技术所公开且受权利要求书保护的概念的至少一个实施方案满足，该概念提供罗戈夫斯基线圈，该罗戈夫斯基线圈包括具有环绕主体的热稳定的芯和包括导电线的绕组。绕组通常设置在围绕芯主体的线圈中。附图说明当结合附图阅读时，可以从以下优选实施方案的描述中获得对本专利技术的完整理解，其中：图1是具有罗戈夫斯基线圈的电流传感器组件的示意图。具体实施方式应当理解，本文在附图中示出并在以下说明书中描述的特定元件仅是所公开的概念的示例性实施方案，其仅作为非限制性示例提供，以仅用于说明目的。因此，与本文公开的实施方案相关的特定尺寸、取向、组件、所使用的部件数量、实施方案配置和其他物理特性不应视为限制所公开的概念的范围。本文使用的方向短语，诸如例如顺时针、逆时针、左、右、顶、底、向上、向下及其衍生词，涉及附图中所示的元件的取向，并且并不限制权利要求，除非在其中明确地表述。如本文所用，单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指称，除非上下文另外明确地说明。如本文所用，“被构造为[动词]”意为所标识的元件或组件具有被成形、设定大小、设置、联接和/或被配置为执行所标识的动词的结构。例如，“被构造为移动”的构件可移动地联接到另一个元件，并且包括使构件移动的元件，或者构件另外被配置为响应于其他元件或组件而移动。因此，如本文所用，“被构造为[动词]”叙述结构而不是功能。此外，如本文所用，“被构造为[动词]”意为所标识的元件或组件旨在并被设计为执行所标识的动词。因此，仅能够执行所标识的动词但不意图并未设计为执行所标识的动词的元件不是“被构造为[动词]”。如本文所用，“相关联”意为元件是同一组件的一部分和/或一起操作，或者以某种方式相互作用/彼此作用。例如，汽车具有四个轮胎和四个毂部盖。虽然所有元件都作为汽车的一部分而联接，但是应当理解，每个毂部盖与特定轮胎“相关联”。如本文所用，“联接组件”包括两个或更多个联接件或联接部件。联接件或联接组件的部件一般不是同一元件或其他部件的一部分。因此，在以下描述中可能不会同时描述“联接组件”的部件。如本文所用，“联接件”或“联接部件”是联接组件的一个或多个部件。也就是说，联接组件包括被构造为联接在一起的至少两个部件。应当理解，联接组件的部件彼此相容。例如，在联接组件中，如果一个联接部件是卡扣插槽，那么另一个联接部件是卡扣插头，或如果一个联接部件是螺栓，那么另一个联接部件是螺母。如本文所用，两个或更多个零件或部件“联接”的表述应当意为这些零件直接地或间接地连结在一起或一起操作，即，通过一个或多个中间零件或部件连结在一起或一起操作，只要出现联结即可。如本文所用，“直接地联接”意为两个元件彼此直接地接触。如本文所用，“固定地联接”或“固定”意为两个部件联接，以便一体地移动，同时保持相对于彼此的恒定取向。因此，当两个元件联接时，这些元件的所有部分都联接。然而，描述第一元件的特定部分联接到第二元件，例如，轴第一端联接到第一轮，意为第一元件的特定部分设置得比第一元件的其他部分更靠近第二元件。此外，搁置在仅通过重力保持在适当的位置的另一个物体上的物体不“联接”到下部物体，除非上部物体以其他方式基本上保持在适当的位置。也就是说，例如，桌子上的书没有与其联接，但是粘在桌子上的书就与其联接。如本文所用，短语“可移除地联接”或“临时联接”意为一个部件以基本上临时的方式与另一个部件联接。也就是说，两个部件以此类方式联接，使得部件的连结或分离是容易的，而且不会损坏部件。例如，用有限数量的易接取紧固件(即，不难接取的紧固件)彼此固定的两个部件“可移除地联接”，而通过难以接取的紧固件焊接在一起或连结的两个部件不是“可移除地联接”的。“难以接取的紧固件”是在接取紧固件之前需要移除一个或多个其他部件的紧固件，其中“其他部件”不是接取设备，诸如但不限于门。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罗戈夫斯基线圈，包括：/n热稳定的芯，所述热稳定的芯包括环绕主体；/n绕组，所述绕组包括导电线；并且/n所述绕组设置在围绕所述芯主体的大致螺旋线圈中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180406 US 15/9467621.一种罗戈夫斯基线圈，包括：
热稳定的芯，所述热稳定的芯包括环绕主体；
绕组，所述绕组包括导电线；并且
所述绕组设置在围绕所述芯主体的大致螺旋线圈中。


2.根据权利要求1所述的罗戈夫斯基线圈，其中：
所述芯主体为热稳定的芯主体；并且
所述芯主体具有小于约15ppm/℃、12ppm/℃、10ppm/℃或8ppm/℃中的一者的线性热膨胀系数(CLTE)。


3.根据权利要求2所述的罗戈夫斯基线圈，其中所述芯主体具有约7ppm/℃的CLTE。


4.根据权利要求2所述的罗戈夫斯基线圈，其中所述芯主体具有各向同性的CLTE。


5.根据权利要求2所述的罗戈夫斯基线圈，其中所述芯主体由热稳定的CLTE陶瓷制成。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·米勒，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE