[发明专利]用于感测通过导体的电流的传感器装置和方法

说明书

技术领域

本发明的领域总体上涉及传感器装置和方法，且更具体而言，涉及感测通过导体的电流。

背景技术

至少一些已知的电度表(或需给电表, utility meter)用于测量从电源供应至用户的电力。为了能够精确地测量供应至用户的能量数额，电度表常常包括一个或多个传感器装置以感测流过电源与用户之间的导体的电流。当包含在电度表中时，传感器装置意图在运行的电压和/或电流范围内精确地工作。

多种已知的电流传感器装置在电度表中使用。例如，至少一些已知的变压器式传感器装置包括在其上卷绕有磁线以感测流过导体的电流的磁芯。然而，通常已知的是包括变压器的电流传感器装置体积庞大且昂贵。已知的电流传感器装置的另一实例是罗氏线圈(Rogowski coil)。罗氏线圈包括线圈并且通常小于变压器式传感器装置。然而，已知的是罗氏线圈在一电压范围内的低电流和/或高电流状态期间仅提供受限的精度。结果，在制造期间，具有已知罗氏线圈的电度表常常经历多个校准过程以最大限度地减小这些不精确性的影响。尽管这些重复的校准过程可减少此类传感器装置的不精确性，但这些过程也增加了电度表的制造时间和成本。

发明内容

在一方面，提供了一种用于感测通过导体的电流的传感器装置。该传感器装置包括限定孔口的罗氏线圈和至少部分地包封该罗氏线圈的介电材料。该介电材料具有至少约3.5的介电常数。该介电材料构造成使得当导体至少部分地插入孔口内时，介电材料的至少一部分位于罗氏线圈与导体之间。

在另一方面，提供了一种用于将来自电源的电能传输至用户的电度表。该电度表包括导体和至少部分地包围该导体的传感器装置。该传感器装置包括罗氏线圈和至少部分地包封该罗氏线圈的介电材料。该介电材料具有大于约3.5的介电常数。介电材料的至少一部分位于罗氏线圈与导体之间。

在又一方面，提供了一种制造用于感测通过导体的电流的传感器装置的方法。该方法包括提供罗氏线圈并将该罗氏线圈至少部分地包封在介电材料内而使得当线圈围绕导体定位时，介电材料位于罗氏线圈与导体之间。该介电材料具有大于或等于约3.5的介电常数。

附图说明

图1是包括示例性传感器装置的示例性电度表的框图。

图2是图1中所示的传感器装置的部分地拆卸的视图。

图3是图1中所示的传感器装置的透视图。

图4是图1中所示的传感器装置的平面图。

图5是与图1中所示的传感器装置一起使用的示例性基体(substrate)和线圈的透视图。

图6是可与图1中所示的传感器装置一起使用的示例性绕线筒的截面图。

图7是可与图1中所示的传感器装置一起使用的示例性线圈和屏蔽体(shield)的电路图。

图8是包括四根引线的示例性传感器装置的透视图。

图9是可与图8中所示的传感器装置一起使用的示例性线圈和屏蔽体的电路图。

零件清单

10电度表

12传感器装置

14导体

15导体

15导体

16导体

17控制板

102基体

104线圈

106气隙(或空气间隙)

108介电材料

110孔口

112封壳

116支座(mount)

118第一部分

120第二部分

124绕线筒

126绕线筒

128绕线筒

130绕线筒

132绕线筒

134绕线筒

135凸缘

136引线

137铰接接头

138引线

140第一屏蔽体

142第二屏蔽体

144引线

200传感器装置

204线圈

236引线

238引线

240第一屏蔽体

242第二屏蔽体

244引线

245引线。

具体实施方式