用来测量在初级导体内流动的电流的开环电流传感器（１），包含具有气隙（４）的磁路（３），以及至少部分地定位在所述气隙内的磁场感测装置（５）。磁场感测装置包含电路板（７），安装在电路板上的第一磁场检测器（８）、和第二磁场检测器（１１）。第二磁场检则器包含形成在所述电路板上的导电线圈，第一磁场检测器和第二磁场检测器的输出信号被进行相适配以连接到产生代表该初级电流的输出信号的信号处理电路（６）。
【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开环电流传感器。
技术介绍
开环电流传感器被广a用于测量初级"f^中流动的电流。这种传感器典型地包含环^^斤述初级*的磁核，其包含在其中定^L^场检测器的气隙。磁场检测器可以是霍耳^传感器、磁p^a^^场传感器、m门传感器或其 他类型的;兹场传感器。用来测量初级*中流动的电流的常规开环电流传感器通常具有由导磁材 料制成、适于环绕初级#的磁路，以^^^wt^的气隙中的》兹场传感器，该磁场传感器产生^^初级电流的输出信号。通常^^J的磁场检测器是在ASIC中提供的霍耳^I传感器。由初级电流产生的f^J^皮集中4^内，因而在气隙内的/^感应B与初级电流成比例。霍耳单it^供与气隙中的磁感应成比例、并M而与初级电流成比例的电 压。霍耳单元的电S^狄^M文大然后作为电;錄感器的输出被提供。 与包^^皮驱动用拟氐消由初级电流产生的磁场的^M尝线圏的闭环电流传感器相比，开环vft感器的优点是结构紧凑，要求更简单的电信号处理电路和更少 功耗。开环4感器通常比闭环传感11*有更低的成本。然而开环4感器的^吾、是较艮的信号响应时间。这限制了这种传感器可以应用的频率范围，虽^Mt频率范围有点絲于信号处理电路的性能和麟的 质量。由-絲？ 1起的信号^^于所^^1的*^#电路的结构。涡iiUi^t量的变化因而导致出#气隙中的磁感应的^。通常用于由堆叠的叠片构造 的*的纟&兹材料(硅铁、镍铁)是相对4W的电导体，从而向涡沐i^^少 的电阻。4^it材料由于它们低电导率而具有减小涡流的优点，但是i2kii齡 且具有高的剩f兹。输出信号中的^i^也可能出J脉用于处理信号的电路中，并且归因于絲电路(asic)安^连接到其上的引^f匡内的涡流。总而言之，开环传感器由于它们的威本低、电路简单、操怍容易而被广泛 地应用。开环传感器的缺点是对测量信号的响应时间的g。这个^来源于 M因素，在它们之中有g中的涡流、磁场传感器和信号处理电路中的g、以;Sj^接到磁场传感器的引^^iU^电路或"!^内的涡流。通ii^料的仔细 ^遞以;s^j^、信号处理电路的仔^i殳计，可以减小^时间，然而这种4t^ 是昂贵的而且不能实现某些应用可以接受的响应时间。一个需要具有特别"I^4的响应时间的电^^感器的这种应用是在电动才M^域，尤其那些由绝^m^l型晶体管(igbt)驱动的电动机。在电动jNt制电路中存在的电流传感器的'tfc^响应时间对于电动机故障的检测特别有用，或者 对于控制具有高电流度化率(idi/dti大)的带有#^应的电动才几;1_特别有用的。 这种传感器用于控制开关，例如在电动机故障时切断电源以g损害的控制开 关。提供采用超过一个磁场检测器的电流传感器来产生所述输出信号是已知 的，检测器工作在不同的频率范围上，例如高频范围和低频范围。后一种M 提高了电流传感器的可^ft频率带宽。然而典型地，磁场检测器^^单个元 件内，其限制了使传感器易于适应将测量的W^f浙械的能力。将^^应用考虑进感测錄的调整是昂贵的，因为它们需要元件的重^^l计。而且，这 种集成设备的灵^tl可能不足以精确测量由将被测量的电流所产生的弱磁场， 或者相M，在将被测量的信号的幅^t面受P艮制。具有大操怍带宽的常规电 ;錄感器通常具有在以期望精度进行测量的幅度范围方面受到限制的^泉。
技术实现思路
才娥前述内容，本专利技术的目的在于提供具有'tfe4响应时间并iL^济的开环 电流传感器。有利地提^-种电流传感器，该电流传感器可以被容易地修改或配置以便 实现与^^应用的期望的信号特;W关的最，怍。有利地提^-种具有大电流幅度测量操怍范围的电沐传感器。 有利地提^""种紧凑的并JUMI简##号处理电路的电流传感器。 进一步有利地提供一种具有低功耗的电流传感器，特别是用于自激(autonomous)设备。本专利技术的目的已m过提供^i^M，J^求l的电流传感器来实现。 ^:^Hf的;i^]来测量初级导体中流动的电流的开环电流传感器，其包含带有气隙的磁路、以及至少部*定#所述气隙中的磁场感测装置，所M 场感测装置包含电綠、安絲电^Ji的第一磁场^^则器和第^^场检测器， 其中第^f兹场检测器包，成或i5Xg电i^上的导电线圏，第一磁场检测器和第《^^场检测器的输出信号适于连接到产生^4初级电流的输出信号的信号 处理电路。第一磁场检测器有利地可以是IM^My^电路芯片(ASic)内的霍耳，检测器，所述M电路芯片(ASIC)安^J'J所述电iWJi并iL^接到电i^Ji 的电it^ (electrical trace )。所述电^SL有利地可以是印刷电*。导电线圏形式的第^f兹场检测器可以有利地形成为印刷电5^Ji的导电轨 迹。受益于也用于第一磁场检测器的连接的印刷电i^L的存在，如果必要，这 种结构允许线圏祐容易地以^^^修改以适于不同应用。为了提高第二^^场检 测器的测量灵敏变，可以将线圏提供在印刷电路敗的相反两侧，或者在电* 的不同层上，在不同层上的线團部^^M过镀通3LJ^目连接。电5^1有利地可以包含其他的电U电子元件以用于信号处^l预处理， 特别^于组合第一第^ 兹场检测器的输出信号。附图说明通it^^要求、说明书和附图，本专利技术的进一步的有利的目的和特征将显而易见，其中图1是#^本专利技术的电流传感器的逸阮图(盖被取下)；图2a是电流传感器的电械的# 见图，其示出了第一磁场检测^"絲其上的面；图2b是不带磁场检测器的电m的俯现图； 图2c是相反面上的电i^的俯现图； 图3a是^ii本专利技术的另一个实施方式的电5^L的俯f见图； 图3b和图3c是第二实施方式的安装面辆目反面的俯视图； 图4是阐鄉4第J^^场检测器的输出信号和输入信号(被测的初级电 流)的图表。图5是4財居本专利技术的电流传感器的实施方式的电路图。参考附图，尤其是图1,用来测量穿过传感器中心孔2的初级科(未示出) 中流动的电流的电流传感器l，包^f有气隙4的磁路3、以及至少部^定位 在气隙中的磁场感测装置5。*3可以如;^4页^/斤/^P的由叠片的堆叠或实心 结构的不同形状^A寸以及不同导磁材料制成。如;^4页^/z^的，/^tt可以 分成两部分以允许围绕初级"H^纟JL^传感器。另夕卜，如^4页域/>^的，初级导体部分可以iy^'j传感器中并且具有用来连接到初级导体的端子。电流传感器可以配置第二气隙和至少部*定#所述第二气隙内的第二 >#场感测装置。磁场感测装置包含电*7、安装在电5^Ji的第一磁场检测器8、第1 场;^!则器11和信賴处理电路6。信賴处理电路6iM^电械7上并JU^接到磁场检测器8、 11。参考图2a到2c，在M实施方式中，霍耳，传感器形式的第一磁场检测 器8包括在具有例Miitf^连接到电路板7上的电路i^ (circuit trace) 9 的连接端子10的絲电路(ASIC)中。然而第一磁场^r测ll^可以包含無 已知类型的;兹场传感器，例如磁PiU兹场传感器、iUt通门磁场传感器。磁感测装置的第二^^场检测器U、 11'包含怍为电路i^形^电^Ji的 导电线圏12、 12'。因此线圏可以通iM于在电^Ji产生导电M的常Mi^ 形成在电i2^LL，从而受益于用于第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
用来测量初级导体内流动的电流的开环电流传感器，其包含具有气隙的磁路，以及至少部分地定位在所述气隙内的磁场感测装置，所述磁场感测装置包含电路板、安装在电路板上的第一磁场检测器、和第二磁场检测器，其中，第二磁场检测器包含形成在电路板上的导电线圈，第一磁场检测器和第二磁场检测器的输出信号被适配以连接到产生代表初级电流的输出信号的信号处理电路。
【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：G莱皮纳，VT沃，
申请(专利权)人：机电联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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