一种差分霍尔电流传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种差分霍尔电流传感器，包括底座、壳体和霍尔感应单元等零部件，所述霍尔感应单元包括与所述壳体固定连接且在所述底座的长度方向上对称分布的两个磁芯，分别穿设于两个所述磁芯的内部空间的两根导线，与所述壳体固定连接的霍尔元件，以及与所述霍尔元件电性连接的运放电路；本实用新型专利技术的差分霍尔电流传感器在使用过程中，当两根所述导线中通入电流后，通过设置所述霍尔感应单元能够同时检测两根导线电流是否一致，不需要两次测量单股单相电流，实际应用不受限，能够满足现代工业的发展需求。工业的发展需求。工业的发展需求。

【技术实现步骤摘要】
一种差分霍尔电流传感器


[0001]本技术涉及传感器
，尤其涉及一种差分霍尔电流传感器。

技术介绍

[0002]霍尔电流传感器因其良好精度、测交直流、不需要和原电路相接触，能实现mA～kA量程的在线监测等特点，广泛应用于电流监控及电池应用、逆变电源及太阳能电源管理系统、直流屏及直流马达驱动、电镀、焊接应用、变频器，UPS伺服控制等系统电流信号采集和反馈控制。开环霍尔电流传感器因其结构简单、低成本、低功耗等特点，广泛的应用于工业级大电流测量(200A以上)。闭环霍尔电流传感器因为其闭环结构较开环霍尔电流传感器而言，在精度，温漂上有一定优势，但是当测量200A以上大电流时候，闭环霍尔电流传感器受制于电流传感器的体积、工艺复杂性、成本、功耗等，不利于工业级大电流的在线监测。
[0003]现有闭环霍尔电流传感器原理为：原边主回路有一被测电流I1，将产生磁通Φ1，被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态，霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。所以称为霍尔磁补偿电流传感器。这种先进的原理模式由于直检原理模式，突出的优点是响应时间快和测量精度高，特别适用于弱小电流的检测。
[0004]但是，现有的霍尔电流传感器不能同时检测两根导线电流是否一致，且需要两次测量单股单相电流(不需要将两次测量的电流进行比较)，实际应用受限，不能满足现代工业的发展需求。
[0005]基于上述情况，急需一种差分霍尔电流传感器，以解决以上问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的状况，本技术提供了一种差分霍尔电流传感器，包括底座、壳体和霍尔感应单元等零部件，本技术的差分霍尔电流传感器在使用过程中，当两根所述导线中通入电流后，通过设置所述霍尔感应单元能够同时检测两根导线电流是否一致，不需要两次测量单股单相电流(不需要将两次测量的电流进行比较)，实际应用不受限，能够满足现代工业的发展需求，因此，本技术的差分霍尔电流传感器能够有效解决现有技术中存在的问题。
[0007]本技术通过下述技术方案实现：
[0008]本技术提供了一种差分霍尔电流传感器，包括底座，与所述底座固定连接的壳体，以及设置在所述壳体内部的霍尔感应单元；所述霍尔感应单元包括与所述壳体固定连接且在所述底座的长度方向上对称分布的两个磁芯，分别穿设于两个所述磁芯的内部空间的两根导线，与所述壳体固定连接的霍尔元件，以及与所述霍尔元件电性连接的运放电路；两个所述磁芯设置有沿所述底座的长度方向上对称分布的豁口，且两个所述豁口相对设置以形成所述霍尔元件的安装空间，两根所述导线在所述底座的长度方向上对称分布，且两根所述导线中的电流方向相同，所述霍尔元件设置于所述安装空间内。
[0009]进一步的，所述霍尔感应单元还包括线圈和补偿电路，所述线圈绕设在所述磁芯
上，所述运放电路、补偿电路和线圈之间依次电性连接。
[0010]进一步的，所述磁芯为圆环形磁芯。
[0011]进一步的，所述壳体用于安装所述磁芯的结构呈水平放置的类“8”字形结构。
[0012]进一步的，所述壳体的内侧表面设置有绝缘层。
[0013]进一步的，所述底座与壳体之间通过螺栓可拆卸固定连接。
[0014]本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0015]本技术的差分霍尔电流传感器在使用过程中，当两根所述导线中通入电流后，通过设置所述霍尔感应单元能够同时检测两根导线电流是否一致，不需要两次测量单股单相电流(不需要将两次测量的电流进行比较)，实际应用不受限，能够满足现代工业的发展需求。
附图说明
[0016]图1为本技术提供的差分霍尔电流传感器一实施例的平面结构示意图；
[0017]图2为本技术提供的霍尔感应单元一实施例的结构示意图。
[0018]附图标记：1、底座；2、壳体；3、霍尔感应单元；31、磁芯；32、导线；33、霍尔元件；34、运放电路；35、线圈；36、补偿电路。
具体实施方式
[0019]下面结合附图来具体描述本技术优选实施例，附图构成本申请一部分，并与本技术实施例一起用于阐释本技术原理，并非用于限定本技术范围。
[0020]如图1至2所示，一种差分霍尔电流传感器，包括底座1，与所述底座1固定连接的壳体2，以及设置在所述壳体2内部的霍尔感应单元3；所述霍尔感应单元3包括与所述壳体2固定连接且在所述底座1的长度方向上对称分布的两个磁芯31，分别穿设于两个所述磁芯31的内部空间的两根导线32，与所述壳体2固定连接的霍尔元件33，以及与所述霍尔元件33电性连接的运放电路34；两个所述磁芯31设置有沿所述底座1的长度方向上对称分布的豁口，且两个所述豁口相对设置以形成所述霍尔元件33的安装空间，两根所述导线32在所述底座1的长度方向上对称分布，且两根所述导线32中的电流方向相同，所述霍尔元件33设置于所述安装空间内。
[0021]本技术的差分霍尔电流传感器在使用过程中，当两根所述导线32中通入电流后，通过设置所述霍尔感应单元3能够同时检测两根导线32电流是否一致，用差分方式降低了检测成本，由于没有设置线圈35和补偿电路36，所以本技术的差分霍尔电流传感器为开环霍尔电流传感器，具体的检测原理如下：
[0022]当两根所述导线32中通入电流后，利用两个磁环，分别采集同向电流的磁通，两个磁环通过霍尔元件33的磁通方向相反，磁通差在霍尔元件33上引起电压，之后电压反应在所述运放电路34中，当所述运放电路34中没有检测到了电流或电压，两根所述导线32中通入的电流一致；当所述运放电路34中检测到了电流或电压，两根所述导线32中通入的电流不一致。(此实施例所述的差分霍尔电流传感器只能检测两根导线32电流是否一致，并且在一定的误差范围内，检测精度较底。)
[0023]其中，豁口的大小直接决定了磁环处的磁感应强度大小，从磁场连续性及均匀性
考虑，豁口尺寸小，则磁场连续性、均匀性好。但太小的豁口尺寸，又极易引起磁环饱和，导致输出失真。故本技术的磁环豁口大小要根据实际测试以及应用情况来选取。
[0024]本技术的霍尔感应单元3可以是上述结构，也可以是其他的能够同时检测两根导线32电流是否一致的结构，理论上，只要是根据本技术所述的霍尔感应单元3作出的简单变换或者替换的其他机构，也将落入本技术的保护范围。
[0025]在具体的实施例中，所述霍尔感应单元3还包括线圈35和补偿电路36，所述线圈35绕设在所述磁芯31上，所述运放电路34、补偿电路36和线圈35之间依次电性连接。
[0026]本技术的差分霍尔电流传感器在使用过程中，当两根所述导线32中通入电流后，通过设置所述霍尔感应单元3能够同时检测两根导线32电流是否一致，用差分方式降低了检测成本，由于设置了线圈35和补偿电路36，所以本技术的差分霍尔电流传感器为闭环霍尔电流传感器，具体的检测原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种差分霍尔电流传感器，其特征在于，包括底座，与所述底座固定连接的壳体，以及设置在所述壳体内部的霍尔感应单元；所述霍尔感应单元包括与所述壳体固定连接且在所述底座的长度方向上对称分布的两个磁芯，分别穿设于两个所述磁芯的内部空间的两根导线，与所述壳体固定连接的霍尔元件，以及与所述霍尔元件电性连接的运放电路；两个所述磁芯设置有沿所述底座的长度方向上对称分布的豁口，且两个所述豁口相对设置以形成所述霍尔元件的安装空间，两根所述导线在所述底座的长度方向上对称分布，且两根所述导线中的电流方向相同，所述霍尔元件设置于所述安装空间内。2.根据权利要求1所述的差分...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗冰洋，罗倩，朱国荣，王菁，康健强，向馗，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：