[发明专利]具有叠层磁芯的电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及电流传感器，该电流传感器具有位于叠层磁芯的气隙中的磁场检测器。

背景技术

具有叠层磁芯和位于磁芯气隙中的磁场检测器的电流传感器是众所周知的并被广泛应用。磁芯围绕导体设置，要测量的电流流经该导体。电流产生的磁感应由位于磁芯气隙中的磁场检测器测量。为了减少涡电流，许多磁芯通常由具有高磁导率的材料(例如软铁镍合金)构成的多个堆叠薄片构成。构成磁芯的堆叠薄片通常通过在磁芯周围的特定点上的压制和焊接操作被结合在一起。常用的磁场检测器之一是霍尔传感器，其具有集成电路(ASIC)的形式以便安装在印刷电路板上。电路板可以进一步包括信号处理电路和/或连接端子，该端子用于将电流传感器连接到用于信号处理和电力供应的外部单元。已知将其上安装有磁场检测器的电路板的一部分插入到磁芯的气隙中，磁场检测器和磁性回路的组件被保持在一个外壳内，该外壳可以通过树脂罐封被封闭或密封。这种电流传感器的一个实例例如在US2005/0237049中描述。

在特定应用中，由于传感器环境中的机械冲击、振动和温度变化，传感器遭受到高热和/或机械应力。随着时间的经过，这些应力以及材料和部件的老化会导致电流测量的不准确。

在传统的叠层磁芯中，冲击、振动和热应力可能导致将堆叠薄片结合在一起的焊接的退化，进一步可能的问题是气隙大小的改变，以及磁场检测器在气隙中偏移它的初始位置。磁芯的堆叠板的松动可能导致未被应对的磁感应变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种可靠的、精确的并能够耐受由于振动、冲击或温度变化造成的应力的电流传感器。

有利地提供一种能够经济地制造和组装的电流传感器。

本发明的目的通过提供根据权利要求1的电流传感器而实现。

此处公开了一种电流传感器，包括：具有气隙的磁芯；至少部分地位于气隙内的磁场检测器；和导电安装元件，其包括在磁芯的相反面之间延伸的至少第一和第二延伸部，和互连所述延伸部并跨越该气隙的桥接部分，该桥接部分包括与电流传感器的接地端子电接触的电端子。

延伸部的自由端优选地在与磁芯抵靠安装元件的桥接部分的表面相反的磁芯外表面上弯折(crimp)。因此延伸部用来将形成磁芯的堆叠薄片紧固在一起，以作为焊接或其他固定手段的补充或替代。弯折的延伸部确保在存在冲击或振动的情况下将所述薄片可靠地固定在一起。

导电安装元件还有利地用来将磁性回路接地，以避免磁芯、磁场检测器和外部单元之间的电势差影响电流信号的测量。

安装元件可以有利地包括一个或多个插入到传感器外壳中的对应插孔(cavity)内的安装凸片(tab)，用于在外壳内固定和定位磁性回路和磁场检测器。

磁检测器可以有利地设置在电路板上，该电路板也包括接地垫(grounding pad)，其形成与安装元件的接地端子电接触的接地端子。

安装元件的接地端子可以有利地采用弹性臂的形式，被配置为允许磁场检测器电路板的插入，与安装元件的接地端子形成插接式接触(pluggable contact)。

安装元件可以有利地由金属薄片以基本上平面的结构压制成型。

安装元件可以有利地进一步包括定位臂，与接地端子间隔设置并与其相对，该定位臂被配置为将磁场检测器的电路板夹持在接地端子和定位臂之间。接地端子和/或定位臂也用作在气隙中定位磁场检测器的装置。弹性接地端子还吸收振动和机械冲击，并帮助将磁场检测器保持在它在气隙中的正确位置上。

安装元件的结构还有利地使磁场检测器能通过插入传感器外壳并穿过气隙从而形成接地端子和定位臂之间的插接式连接来组装，从而简化组装操作，同时确保磁性回路的接地和磁场检测器相对于气隙的定位。

附图说明

本发明进一步的目的和优点在权利要求、详细说明和以下附图中会非常明显。

图1为根据本发明的电流传感器的局部截面透视图；

图2a和2b为根据本发明的电流传感器的具有安装元件的磁性回路的视图，图2a和2b中的磁性回路具有不同的高度；

图3为图1中示出的传感器的安装元件的透视图。

具体实施方式

参考附图，电流传感器2包括外壳4，磁芯6，磁场检测器8和安装元件10。