隧道磁阻电流传感器及断路器制造技术

一种隧道磁阻电流传感器，包括PCB板，在PCB板的中部设有中心孔，所述中心孔用于使待测的通电导体穿过，在PCB板的两侧板面设有多个TMR感应芯片，所述TMR感应芯片沿中心孔环绕设置在PCB板的两侧，每一侧板面的TMR感应芯片间隔设置，且两侧板面的TMR感应芯片交错间隔设置。一种断路器，包括壳体和设置在壳体内的用于检测主回路电流信号的隧道磁阻电流传感器。本实用新型专利技术的隧道磁阻电流传感器，在PCB板的两侧设有沿PCB板环向设置的TMR感应芯片，且两侧的TMR感应芯片才用交叉间隔设置，这种交叉间隔设置的方式能够提高检测精度以及增加产品的抗干扰能力。本实用新型专利技术的断路器具有能够检测主回路电流信号的功能。

【技术实现步骤摘要】
隧道磁阻电流传感器及断路器
本技术涉及低压断路器的元器件，具体涉及一种隧道磁阻电流传感器及断路器。
技术介绍
电流传感器是电子式低压断路器的一个重要元器件，能够检测主回路电流信号的相关信息，将这些信息传送给控制器，用来判断主回路电流故障情况。传统的电流传感器大部分采用磁芯与线圈组合，通过感应主回路磁场的变化来达到检测电流信息的目的。受磁芯的性能及线圈的加工工艺影响，当前的电流传感器具有体积大、成本高等缺点，且电流传感器的一些重要参数，如频率响应、响应时间、线性度、精度等无法直接测量。基于以上原因，新型无磁芯的基于隧道磁阻技术的电流传感器开始引起大家的重视，该传感器通过在线路板上布置TMR感应芯片，可检测电流、电压的相关参数。但TMR感应芯片受磁场影响较大，容易出现数据失真，需通过磁屏蔽技术来阻止干扰。此外，现有的线路板上布置的多个TMR感应芯片，通常设置在线路板的一侧，间隔较为接近容易相互影响。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、不易受外界磁场影响的隧道磁阻电流传感器及断路器。为实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种隧道磁阻电流传感器，包括PCB板，在PCB板的中部设有中心孔，所述中心孔用于使待测的通电导体穿过，在PCB板的两侧板面设有多个TMR感应芯片，所述TMR感应芯片沿中心孔环绕设置在PCB板的两侧，每一侧板面的TMR感应芯片间隔设置，且两侧板面的TMR感应芯片交错间隔设置。进一步，所述的PCB板为环形，在PCB板的一侧板面上，沿环向等距间隔的设有多个TMR感应芯片，在PCB板的另一侧板面上沿环向等距间隔的设有多个TMR感应芯片，PCB板的两侧板面上的TMR感应芯片的数量一致，且两侧板面的TMR感应芯片投影在PCB板所在面后，一侧板面的每个TMR感应芯片均位于另一侧板面的相邻的TMR感应芯片之间。进一步，还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩的中部设有中央孔，所述中央孔与PCB板的中心孔相对应，在屏蔽罩的内部设有用于容纳PCB板的屏蔽腔。进一步，在所述屏蔽腔内设置有定位柱，在PCB板设置能够与定位柱配合的定位孔；所述屏蔽罩由高导磁材料制成。进一步，所述屏蔽罩包括两个相对设置的轴向屏蔽结构，在两个轴向屏蔽结构之间设有径向屏蔽结构，所述径向屏蔽结构与两个轴向屏蔽结构合围形成屏蔽罩，屏蔽罩中部的中央孔使屏蔽腔呈环状。进一步，所述轴向屏蔽结构还包括绝缘结构，所述绝缘结构包括至少一个绝缘层，绝缘层设置在PCB板的一侧，且在绝缘层的中部设有与中心孔对应的穿孔。进一步，所述轴向屏蔽结构包括第一轴向屏蔽结构和第二轴向屏蔽结构，第一轴向屏蔽结构包括第一屏蔽板，第二轴向屏蔽结构包括第二屏蔽板，在所述第一屏蔽板和第二屏蔽板的中部均设有与PCB板的中心孔相对应的中央孔，设置在第一屏蔽板和第二屏蔽板之间的径向屏蔽结构包括环绕中央孔设置的屏蔽芯和沿屏蔽板边缘设置有屏蔽侧壁。进一步，所述屏蔽芯和屏蔽侧壁均呈空心筒状，屏蔽芯的外径小于第一屏蔽板的中央孔孔径，屏蔽侧壁的内径大于第一屏蔽板的中央孔孔径，在屏蔽芯的外侧壁与屏蔽侧壁的内侧壁之间留有环形空间，所述环形空间与第一屏蔽板、第二屏蔽板共同配合形成用于容纳PCB板的屏蔽腔。进一步，所述轴向屏蔽结构还包括分别设有绝缘层的第一绝缘罩壳和第二绝缘罩壳；所述第一绝缘罩壳包括第一绝缘层，在所述第一绝缘层的中部设有与中心孔对应的第一穿孔，所述第一穿孔的边缘和第一绝缘层的边缘分别朝向一侧延伸形成第一绝缘内壁和第一绝缘外壁，在第一绝缘内壁与第一绝缘外壁之间形成第一环形腔，第一屏蔽板套设于第一绝缘内壁外且位于第一环形腔邻近第一绝缘层的一侧；所述第二绝缘罩壳包括第二绝缘层，在所述第二绝缘层的中部设有与中心孔对应的第二穿孔，所述第二穿孔的边缘和第二绝缘层的边缘分别朝向一侧延伸形成第二绝缘内壁和第二绝缘外壁，在第二绝缘内壁与第二绝缘外壁之间形成用于安装PCB板的第二环形腔，所述屏蔽侧壁与屏蔽芯形成的环形空间大于第二环形腔，且环形空间与第二环形腔共圆心且具有相同的内径，屏蔽侧壁环绕于第二绝缘罩壳的第二绝缘外壁之外；所述屏蔽芯的一端与第一绝缘层连接，屏蔽芯的另一端与第二屏蔽板的一侧连接，屏蔽芯的内侧壁与第一绝缘内壁的外侧接触，屏蔽芯的外侧壁依次与第一屏蔽板的中央孔孔壁、第二绝缘罩壳的第二穿孔孔壁接触。一种断路器，包括壳体和连接在断路器主回路上的通电导体，在所述壳体内设有如上述的隧道磁阻电流传感器，所述隧道磁阻电流传感器通过与通电导体配合用于检测断路器主回路的电流信号。本技术的隧道磁阻电流传感器，在PCB板的两侧设有沿PCB板环向设置的TMR感应芯片，且两侧的TMR感应芯片采用交叉间隔设置，这种交叉间隔设置的方式能够提高检测精度以及增加产品的抗干扰能力。此外，还设置第一绝缘罩壳和第二绝缘罩壳，屏蔽罩安装在两个绝缘罩壳之间，可以防止PCB板与金属导体在轴向上相互接触，同时能够为PCB板及PCB板上的TMR感应芯片提供保护，减少PCB板上的损耗。本技术的断路器，在其壳体内设置有用于检测主回路电流信号的隧道磁阻电流传感器，使断路器具有能够检测主回路电流信号的功能。附图说明图1是本技术一种隧道磁阻电流传感器的示意图；图2是本技术一种隧道磁阻电流传感器的结构示意图(第一实施例)；图3是本技术一种隧道磁阻电流传感器中弧形薄板的结构示意图；图4-5是本技术一种隧道磁阻电流传感器中第一实施例的优化结构；图6是本技术一种隧道磁阻电流传感器的结构示意图(第二实施例)；图7是本技术一种隧道磁阻电流传感器的结构示意图(第三实施例)；图8是图7的剖视图；图9是图7的分解示意图；图10-11是本技术一种隧道磁阻电流传感器的PCB板结构示意图。具体实施方式以下结合附图1至11给出的实施例，进一步说明本技术的一种隧道磁阻电流传感器及断路器的具体实施方式。本技术的一种隧道磁阻电流传感器及断路器不限于以下实施例的描述。一种隧道磁阻电流传感器，包括屏蔽罩和PCB板2，所述屏蔽罩的中部设有中央孔，在PCB板2的中部设有中心孔，所述中心孔与中央孔相对应用于使待测的通电导体穿过；所述屏蔽罩包括两个相对设置的轴向屏蔽结构，在两个轴向屏蔽结构之间设有径向屏蔽结构，所述径向屏蔽结构与两个轴向屏蔽结构合围形成屏蔽罩，在屏蔽罩的内部设有容纳PCB板2的屏蔽腔11。本技术的隧道磁阻电流传感器，不仅设有轴向屏蔽结构，还设有径向屏蔽结构，阻断来自侧面磁场的干扰，通过轴向屏蔽结构和径向屏蔽结构合围形成屏蔽罩，将设有TMR感应芯片的PCB板安装在屏蔽罩的屏蔽腔内，屏蔽罩阻断来自外部磁场的干扰，使PCB板避免受到外部磁场影响。进一步，所述轴向屏蔽结构还包括绝缘结构，所述绝缘结构包括至少一个绝缘层3，所述绝缘层3设置在PCB板2的一侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：包括PCB板(2)，在PCB板(2)的中部设有中心孔，所述中心孔用于使待测的通电导体穿过，在PCB板(2)的两侧板面设有多个TMR感应芯片(21)，所述TMR感应芯片(21)沿中心孔环绕设置在PCB板(2)的两侧，每一侧板面的TMR感应芯片(21)间隔设置，且两侧板面的TMR感应芯片(21)交错间隔设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：包括PCB板(2)，在PCB板(2)的中部设有中心孔，所述中心孔用于使待测的通电导体穿过，在PCB板(2)的两侧板面设有多个TMR感应芯片(21)，所述TMR感应芯片(21)沿中心孔环绕设置在PCB板(2)的两侧，每一侧板面的TMR感应芯片(21)间隔设置，且两侧板面的TMR感应芯片(21)交错间隔设置。


2.根据权利要求1所述的一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：所述的PCB板(2)为环形，在PCB板(2)的一侧板面上，沿环向等距间隔的设有多个TMR感应芯片(21)，在PCB板(2)的另一侧板面上沿环向等距间隔的设有多个TMR感应芯片(21)，PCB板(2)的两侧板面上的TMR感应芯片(21)的数量一致，且两侧板面的TMR感应芯片(21)投影在PCB板(2)所在面后，一侧板面的每个TMR感应芯片(21)均位于另一侧板面的相邻的TMR感应芯片(21)之间。


3.根据权利要求1所述的一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩的中部设有中央孔，所述中央孔与PCB板(2)的中心孔相对应，在屏蔽罩的内部设有用于容纳PCB板(2)的屏蔽腔(11)。


4.根据权利要求3所述的一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：在所述屏蔽腔(11)内设置有定位柱(112)，在PCB板(2)设置能够与定位柱(112)配合的定位孔；所述屏蔽罩由高导磁材料制成。


5.根据权利要求3所述的一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：所述屏蔽罩包括两个相对设置的轴向屏蔽结构，在两个轴向屏蔽结构之间设有径向屏蔽结构，所述径向屏蔽结构与两个轴向屏蔽结构合围形成屏蔽罩，屏蔽罩中部的中央孔使屏蔽腔(11)呈环状。


6.根据权利要求5所述的一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：所述轴向屏蔽结构还包括绝缘结构，所述绝缘结构包括至少一个绝缘层(3)，绝缘层(3)设置在PCB板(2)的一侧，且在绝缘层(3)的中部设有与中心孔对应的穿孔。


7.根据权利要求5所述的一种隧道磁阻电流传感器，其特征在于：所述轴向屏蔽结构包括第一轴向屏蔽结构和第二轴向屏蔽结构，第一轴向屏蔽结构包括第一屏蔽板(1201)，第二轴向屏蔽结构包括第二屏蔽板(1202)，在所述第一屏蔽板(1201)和第二屏蔽板(1202)的中部均设有与PCB板(2)的中心孔相对应的中央孔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧佳嵘，徐大胜，沈超，朱可，
申请(专利权)人：浙江正泰电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33