装备热管的电流传感器制造技术

提供了装备热管的电流传感器。公开了一种用于测量电流的电流传感。电流传感器包括外壳、第一端子、第二端子、在第一端子和第二端子之间连接的电阻性分流器、用于输出至少指示通过电阻性分流器的电流的大小的输出信号的测量单元，以及布置为与电阻性分流器热接触用于将热从电阻性分流器传输至围绕外壳的周围空气的至少一个热管。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电流传感器领域。具体地，本公开涉及基于电阻性分流器的电流传感器领域。
技术介绍
为了测量直流(DC)，研发了通常称为电流传感器的各种仪器。这些仪器中的一种是电阻性分流器，其基于陈述电阻(R)上的电压(V)与通过电阻的电流(I)成比例的欧姆定律(V＝R*I)。通过使用已知电阻的电阻性分流器，跨电阻性分流器的电压的测量因此与通过分流器的电流相关(I＝V/R)。由于电压的大小与电阻和电流的大小均成比例，要求电阻的大小足够大以生成电压中的可检测的变化，即使对于电流中相对小的变化。鉴于以上，本公开的优势因此提供了具有允许测量较大的电流(大约几千安培)的改进的解决方案的电流传感器。
技术实现思路
本公开的目的因此至少部分地满足以上要求。为了实现这些，提供了电流传感器。通过在所附独立权利要求中限定的电流传感器来实现这些和其他目的。其他实施例通过附加权利要求限定。根据本公开的一个方面，电流传感器可以包括外壳、第一端子、第二端子、在第一端子和第二端子之间连接的电阻性分流器、用于输出指示通过电阻性分流器的电流的大小(例如，幅值)的输出信号的测量单元以及至少一个热管，至少一个热管布置为与电阻性分 流器热连接用于将热从电阻性分流器传输至围绕外壳的周围空气。在该方面，电流传感器依赖于电阻性分流器(在以下也称为分流电阻器)的使用，用于感测在例如母线(或其它导体)中的电流，即测量跨已知的电阻的分流电阻器的电压降以获得母线中的电流。在分流电阻器处获得的模拟信号可以提供至包括用于将模拟信号转换至数字信号的模拟至数字转换器的板。数字信号然后可以光学地例如经由光纤发送至控制系统。提出了一种电流传感器，包括：外壳；用于接收电流的第一端子；用于输出电流的第二端子；电阻性分流器，布置在所述外壳中并且连接在所述第一端子和所述第二端子之间；测量单元，被配置为基于跨所述电阻性分流器而测量的电压，生成至少指示从所述第一端子、经由所述电阻性分流器通过至所述第二端子的电流的幅值的输出信号；至少一个热管，布置为与所述电阻性分流器热接触以用于将在所述电阻性分流器处生成的热传输至围绕所述外壳的周围空气。在一个实施例中，还包括布置在所述测量单元和所述电阻性分流器之间的热屏蔽。在一个实施例中，还包括布置在所述外壳的外侧并且与所述至少一个热管热接触的至少一个散热片。在一个实施例中，所述至少一个热管还布置为与所述测量单元热接触以用于将热从所述测量单元传输至围绕所述外壳的所述周围空气。在一个实施例中，所述电阻性分流器在平面中延伸，并且其中所述至少一个热管中的一个热管布置在与所述平面基本上垂直的方向中。在一个实施例中，所述电阻性分流器在平面中延伸，并且其中所述至少一个热管布置在与所述平面基本上平行的方向中。在一个实施例中，所述电阻性分流器在平面中延伸，并且其中所述至少一个热管布置在相对于所述平面倾斜的方向中。在一个实施例中，所述至少一个热管包括液体。在一个实施例中，所述测量单元进一步被配置为生成所述输出信号为数字信号。在一个实施例中，所述测量单元进一步被配置为生成所述输出信号为光信号。在一个实施例中，所述测量单元进一步被配置为生成所述输出信号为无线电信号。在一个实施例中，所述热管至少从与所述分流电阻器的接触点延伸至所述外壳的侧壁。在一个实施例中，所述热管从所述外壳的一侧延伸至相对侧。在一个实施例中，所述热管通过所述外壳的表面延伸。由于使用这种用于高电流额定值的电流传感器的兴趣，分流电阻器可以变热，并且可以在分流电阻器处获观察到大的热损耗。为了限制这种功率损耗，提供了用于冷却电流传感器内部特别是分流电阻器的冷却系统。更具体地，通过热管在分流电阻器处生成的热可以被传输至周围空气(在电流传感器之外)。为了该目的，电流传感器可以装备有热管，其用于耗散热的与分流电阻器热接触的。在一些示例中，热管可以从电流传感器的外壳的一侧延伸至另一侧。因此提供了无源冷却系统。冷却系统还可以包括散热片以改进周围空气的移动并且因此改善了热耗散。在一些实施例中，电子板可以从电阻性分流器热屏蔽。本公开还涉及本文提及的特征的可能组合。本文描述的任何实施例可以与本文描述的其他实施例组合，以及本公开涉及特征的所有组合。附图说明通过优选实施例的以下图示和非限制详细描述可以更好地理解以上本技术的电流传感器的附加目的、特征和优势。参考以下附图，其中：图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的电流传感器的透视图。图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的电流传感器的横截面的示意图。在附图中，除非另外说明，相同的附图标记将用于相同的元件。除非陈述为相反地，附图仅示出必要图示示例实施例的这些元件，而其他元件出于清楚的目的可以被忽略或仅建议。具体实施方式如以上所陈述的，根据本公开的一个方面，提供电流传感器，其包括外壳(或壳)、第一端子、第二端子、电阻性分流器、测量单元和至少一个热管。外壳可以被密封或者部分密封，使得外壳内部的空气或任何其他气体至少部分地从外壳外部的周围空气屏蔽。如果电流传感器可以例如在湿的或潮湿的条件中操作，屏蔽外壳内部可以是必要的。端子也可以称为初级端子，其中将被测量的电流通过第一初级端子(或输入端子)、电阻性分流器(或分流电阻器)和第二初级端子。在下文中，第一初级端子(或输入端子)将称为第一端子，并且第二初级端子(或输出端子)将被称为第二端子。端子可以被布置用于接收将被测量的电流。第一端子可以被布置为接收将被测量的全部电流或者其已知的一部分。电流电感器可以例如沿着将被测量的电流在其上的电气母线(或电气导体)安装的。第二端子可以被布置为输出电流，优选地与输入至第一端子的相同的电流减去当电流在第一和第二端子之间通过时可能发生的热损耗。第一和第二端子优选地布置在外壳的外部。也可以设想，第一和第二端子的两者或至少一个可以被布置为位于外壳的内部。可以设想第一和第二端子(或输入/输出连接器)的部分布置在外壳的内部，并且输入/输出连接器的部分布置在外壳的外部。电阻性分流器可以被布置在外壳的内部并且连接在第一端子和 第二端子之间。因此，从第一端子通过至第二端子的电流的所有或至少部分可以通过电阻性分流器，引起跨电阻性分流器的电压。测量单元可以被配置为基于跨电阻性分流器而测量的电压生成输出信号，输出信号至少指示经由电阻性分流器从第一端子通过至第二端子的电流的大小(例如，幅值)。跨电阻性分流器而测量的电压对应于通过电阻性分流器的电流，并且测量的电压可以通过测量单元本身被测量(或获取)或可以从能够测量这样的电压的另一个设备提供至测量单元。测量单元可以具有关于电阻性分流器的电阻的大小的信息，并且生成的输出信号可以是基于测量的电压和已知的电阻计算的通过电阻性分流器的电流的值。还可以设想到，输出信号例如在通过测量单元未知电阻的情况下仅是测量的电压，或者输出信号是从至少可以计算的通过电阻性分流器的电流大小的另一个其他信号。还可以设想仅已知从第一端子到第二端子的电流的已知的部分通过电阻性分流器，并且生成的输出信号然后仅可以指示电流的已知部分。至少一个热管可以布置为与电阻性分流器热接触用于将来自电阻性分流器(或在此处生成)的热传输至围绕外壳的周围空气。至少一个热管可以与电阻性分流器直接物理接触，或者只要在至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流传感器，其特征在于，包括：外壳；用于接收电流的第一端子；用于输出电流的第二端子；电阻性分流器，布置在所述外壳中并且连接在所述第一端子和所述第二端子之间；测量单元，被配置为基于跨所述电阻性分流器而测量的电压，生成至少指示从所述第一端子、经由所述电阻性分流器通过至所述第二端子的电流的幅值的输出信号；至少一个热管，布置为与所述电阻性分流器热接触以用于将在所述电阻性分流器处生成的热传输至围绕所述外壳的周围空气。

【技术特征摘要】
1.一种电流传感器，其特征在于，包括：外壳；用于接收电流的第一端子；用于输出电流的第二端子；电阻性分流器，布置在所述外壳中并且连接在所述第一端子和所述第二端子之间；测量单元，被配置为基于跨所述电阻性分流器而测量的电压，生成至少指示从所述第一端子、经由所述电阻性分流器通过至所述第二端子的电流的幅值的输出信号；至少一个热管，布置为与所述电阻性分流器热接触以用于将在所述电阻性分流器处生成的热传输至围绕所述外壳的周围空气。2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，还包括布置在所述测量单元和所述电阻性分流器之间的热屏蔽。3.根据权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，还包括布置在所述外壳的外侧并且与所述至少一个热管热接触的至少一个散热片。4.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述至少一个热管还布置为与所述测量单元热接触以用于将热从所述测量单元传输至围绕所述外壳的所述周围空气。5.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述电阻性分流器在平面中延伸，并且其中所述至少一个热管中的一个热管布置在与所述平面基本上垂直的方向中...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·富兰克林，P·考夫曼，韩甜甜，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：新型
国别省市：瑞士;CH