一种自积分罗氏线圈盘状积分电阻及其制造方法技术

本发明专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻及其制造方法，盘状积分电阻包括同轴电阻盘，其包括呈盘状设置的PCB板和设置在PCB板上呈放射状环形排布的多个贴片电阻，其中，贴片电阻的电阻值和数量依据自积分罗氏线圈的积分条件进行确定，同轴电阻盘设于罗氏线圈的壳体侧面开设的安装孔内；回流体，其套设在同轴电阻盘外用以固定同轴电阻盘，回流体作为回流导体与罗氏线圈的壳体电连接且固定，回流体在远离罗氏线圈的一端安装有与同轴电阻盘同轴的电缆头；其中，罗氏线圈的壳体内设有罗氏线圈，且同轴电阻盘的中心电极与罗氏线圈绕组的一端以及设于同轴电阻盘和电缆头之间的匹配电阻的一极电连接。匹配电阻的一极电连接。匹配电阻的一极电连接。

【技术实现步骤摘要】
一种自积分罗氏线圈盘状积分电阻及其制造方法


[0001]本专利技术涉及脉冲电流测量
，特别涉及一种自积分罗氏线圈盘状积分电阻及其制造方法。

技术介绍

[0002]罗科夫斯基线圈(Rogowski Coil，简称罗氏线圈)是非直流电流的测量仪器，其与待测放电电路无物理连接，在电力工业的交流大电流测量、脉冲高功率领域的脉冲大电流测量中均有广泛应用。
[0003]罗氏线圈的原理是法拉第电磁感应定律和安培环路定律，当被测电流i流过线圈中心时，线圈包围体积内即可产生磁场，且磁场随变流变化产生响应的变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈绕组随之产生感生电动势，该电动势与导体中的电流的时间微分成正比，为了得到与电流成正比的输出信号，需要对感生电动势进行积分，因此,需要一个积分器对信号进行处理。根据积分电阻的不同分为自积分型和外积分型。自积分型罗氏线圈通常用于测量MHz以上的高频高幅值电流脉冲；外积分型罗氏线圈通常需要外积分环节，通常适合测量中低频脉冲电流信号。
[0004]自积分式罗氏线圈在出线端并联一个采样电阻，输出的信号直接为电流信号，不需要外加积分器，在实际应用中较外积分罗氏线圈更为方便。自积分罗氏线圈可分为带磁芯和空心两类，带磁芯罗氏线圈受到磁芯性能限制，存在磁饱和以及带宽不足的问题，往往不能测量高频、大幅值信号。空心罗氏线圈则不存在以上问题，但为了满足自积分条件，减小线圈的相位误差和幅值误差，积分电阻的阻值需要很小(数十到数百毫欧量级)；为了减小波形畸变，以提高罗氏线圈的性能，需要减小积分电阻的电感。这种有限尺寸的低电感、小阻值电阻通常难以制作，且不同个体间差异较大，不易批量化生产。
[0005]针对自积分罗氏线圈积分电阻制作难度大，精度不易控制的问题，专利CN104502664A给出了一种低阻值无感自积分罗氏线圈积分电阻及其制造方法，采用双面喷金的薄膜作为积分电阻，通过回流的办法获得低感电阻；专利CN106154013A给出了一种复合型罗氏线圈积分电阻及其制造方法，实现了在低频段信号的较好测量效果。
[0006]其中，专利CN104502664A给出的积分电阻由圆筒状金属支撑形成骨架，外表面有薄膜材料形成的绝缘层，绝缘层外表面有喷金层，喷金层采用焊接的方式出线，分别与罗氏线圈绕组、匹配电阻及电缆头相连接。专利CN106154013A给出的积分电阻由回流装置、外积分电阻、自积分电阻、电缆头和积分电容组成。外积分电阻和外积分电容串联形成外积分器；罗氏线圈绕组出线与自积分电阻一端连，另一端与罗氏线圈外壳相连；外积分器的一端与自积分电阻的另一端相连，另一端与外壳相连；电缆头的外壳端与罗氏线圈外壳端相连，另一端与外积分器一端相连。
[0007]但是，专利CN104502664A给出的方案存在尺寸不易控制，制作难度高、电阻阻值不易精确控制，电阻阻值范围比较小等不足。
[0008]专利CN106154013A给出的方案存在结构相对复杂，对高频段信号测量效果不理想
等问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术实施例提供了一种批量制作容易、一致性好的低阻值、低电感的自积分罗氏线圈盘状积分电阻及其制造方法。
[0010]本专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻，包括：
[0011]同轴电阻盘，其包括呈盘状设置的PCB板和设置在所述PCB板上呈放射状环形排布的多个贴片电阻，其中，所述贴片电阻的电阻值和数量依据所述自积分罗氏线圈的积分条件进行确定，所述同轴电阻盘设于罗氏线圈的壳体侧面开设的安装孔内；
[0012]回流体，其套设在所述同轴电阻盘外用以固定所述同轴电阻盘，所述回流体作为回流导体与罗氏线圈的壳体电连接且固定，所述回流体在远离所述罗氏线圈的一端安装有与所述同轴电阻盘同轴的电缆头；
[0013]其中，所述罗氏线圈的壳体内设有罗氏线圈，且所述同轴电阻盘的中心电极与所述罗氏线圈绕组的一端以及设于所述同轴电阻盘和所述电缆头之间的匹配电阻的一极电连接。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述同轴电阻盘还包括：
[0015]外导电盘；
[0016]内导电盘，所述贴片电阻的一极与所述内导电盘电连接，所述贴片电阻的另一极与所述外导电盘电连接；
[0017]其中，所述外导电盘与所述内导电盘之间的电阻值为全部贴片电阻并联后的电阻值。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述内导电盘上设有多个间隔呈环状排布设置的内通流孔，所述内导电盘中部设有通孔。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述外导电盘上设有多个间隔呈环状排布设置的外通流孔。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述同轴电阻盘的中心电极与所述罗氏线圈绕组的一端以及设于所述同轴电阻盘和所述电缆头之间的匹配电阻的一极电连接后，电路拓扑上实现积分电阻与罗氏线圈绕组的并联。
[0021]本专利技术实施例还提供了一种自积分罗氏线圈盘状积分电阻的制造方法，所述制造方法用以制造如上所述的自积分罗氏线圈盘状积分电阻，所述制造方法包括：
[0022]在罗氏线圈的壳体侧面开设安装孔，将同轴电阻盘压接至所述安装孔内，所述同轴电阻盘上设有呈放射状环形排布设置的多个贴片电阻，采用焊锡将同轴电阻盘的外导电盘与所述罗氏线圈的壳体进行焊接；
[0023]将所述罗氏线圈的绕组出线一端与同轴电阻盘的内导电盘上的通孔连接，并用焊锡进行焊接，所述绕组出线另一端与所述罗氏线圈的壳体焊接；
[0024]将设于所述同轴电阻盘和所述电缆头之间的匹配电阻的两端分别与所述同轴电阻盘的通孔和电缆头的芯线焊接；
[0025]利用螺纹或法兰将回流体压接到所述同轴电阻盘的外导电盘。
[0026]本专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻及其制造方法，具有以下优
点：其利用工业上成熟应用的PCB板制造技术和贴片电阻制造技术，可有效降低罗氏线圈积分电阻的制造成本，并且可实现批量生产，能够测量频带为200kHz～10MHz、幅值小于30kA的脉冲电流；同时，由于贴片电阻型号众多，可通过选择电阻型号，设计贴片电阻的数量，方便实现电阻值的控制。采用了同轴结构，并缩小了出线部件的尺寸，可减小杂散电感，提高罗氏线圈的测量带宽，减小波形畸变。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻的自积分罗氏线圈的示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻的同轴电阻盘的示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻的图2中的A
‑
A的示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻的实物图；
[0031]图5为利用标准罗氏线圈对本专利技术实施例提供的自积分罗氏线圈盘状积分电阻的标定波形图。
[0032]附图标记
[0033]1、电缆头；2、匹配电阻；3、贴片电阻；4、PCB板；5、罗氏线圈；
[0034]6、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自积分罗氏线圈盘状积分电阻，其特征在于，包括：同轴电阻盘，其包括呈盘状设置的PCB板和设置在所述PCB板上呈放射状环形排布的多个贴片电阻，其中，所述贴片电阻的电阻值和数量依据所述自积分罗氏线圈的积分条件进行确定，所述同轴电阻盘设于罗氏线圈的壳体侧面开设的安装孔内；回流体，其套设在所述同轴电阻盘外用以固定所述同轴电阻盘，所述回流体作为回流导体与罗氏线圈的壳体电连接且固定，所述回流体在远离所述罗氏线圈的一端安装有与所述同轴电阻盘同轴的电缆头；其中，所述罗氏线圈的壳体内设有罗氏线圈，且所述同轴电阻盘的中心电极与所述罗氏线圈绕组的一端以及设于所述同轴电阻盘和所述电缆头之间的匹配电阻的一极电连接。2.根据权利要求1所述的自积分罗氏线圈盘状积分电阻，其特征在于，所述同轴电阻盘还包括：外导电盘；内导电盘，所述贴片电阻的一极与所述内导电盘电连接，所述贴片电阻的另一极与所述外导电盘电连接；其中，所述外导电盘与所述内导电盘之间的电阻值为全部贴片电阻并联后的电阻值。3.根据权利要求2所述的自积分罗氏线圈盘状积分电阻，其特征在于，所述内导电盘上设有多个间隔呈环状排布设置的内通流孔，所述内导电盘中部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海滨，张文译，王一帆，陈骁，彭帅，韩佩妤，林庆果，闫德宝，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：