專利名稱：電流傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子檢測設備制造技術領域，特別涉及一種電流傳感器。
背景技術：
電流傳感器是一種能感受被測電流并轉換成可用輸出信號的傳感器。常用于交直流電流測試，電流傳感器檢測電流的原理是基于霍爾效應，霍爾兀器件感應被測電流周圍的磁場并將其轉化為電信號，而后，經過一系列的處理電路，形成達到要求的模擬信號。電流傳感器主要分成開環和閉環兩大類。傳統的電流傳感器的生產過程中，調節電流傳感器參數時，采用調節電位器的方法，調節電路中各點電壓值，達到調節功能，但由于裝配完成后，電位器暴露在空氣中，而且由于電位器自身結構的影響，在振動、高濕等工作環境中，電位器自身的電阻值會產生變動，影響電流傳感器輸出。
實用新型內容本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種結構穩定且檢測精度高的電流傳感器。根據本實用新型的電流傳感器，包括:安裝座、環形磁芯、電路板和封閉件。具體而言，所述安裝座具有中心通孔且所述安裝座的表面形成有環繞所述中心通孔的環形凹槽；環形磁芯具有開口，所述環形磁芯設在所述環形凹槽內并環繞所述中心通孔；電路板，所述電路板設在所述環形凹槽內，所述電路板具有激光可修調電阻和用于調節激光可修調電阻的檢測電路；所述封閉件設在所述安裝座上且覆蓋所述環形磁芯和所述電路板。根據本實用新型 的電流傳感器，電路板上設有激光可修調電阻，由此，在該電流傳感器的生產過程中，可以對電路板上的激光可修調電阻進行修調，避免裝配過程中產生的誤差導致電流傳感器的檢測結果不準確，提高電流傳感器的檢測精度。此外，由于激光可修調電阻調節完成后封閉在環形凹槽內，因此，避免了電路板及其元件因暴露在空氣或震動等原因導致的電位器工作不穩定的現象，提高了電流傳感器工作的穩定性和檢測精度，結構簡單，調節方便，提高了電流傳感器的實用性。另外，根據本實用新型上述實施例的電流傳感器，還可以具有如下附加的技術特征:此外，所述封閉件為蓋板且所述蓋板上具有與所述中心通孔配合的通孔。由此，蓋板可以蓋設在安裝座上以封閉安裝座上的環形凹槽，避免外界的雜質等進入環形凹槽內，而影響電流傳感器的測量精度，提高了該電流傳感器的使用性能。此外，蓋板的結構簡單，便于成型，提高了電流傳感器的裝配效率，并降低了電流傳感器的成型成本。進一步地，所述蓋板焊接在所述安裝座上。由此，使蓋板和安裝座安裝方便，提高了電流傳感器的裝配效率，而且進一步地提高了電流傳感器的密封效果，使電流傳感器的檢測結果更加精確。[0009]此外，所述環形凹槽內設有封膠且所述封膠充滿所述環形凹槽。由此，封膠可以將環形磁芯和電路板封閉在安裝座的環形凹槽內，避免外界的雜質進入環形凹槽而影響電流傳感器的測量精度。此外，還可以進一步地提高電流傳感器的裝配效率并降低了電流傳感器的生產成本。此外，所述安裝座為長方體形狀且所述中心通孔為矩形孔。由此，使安裝座的結構簡單，便于安裝座的成型及裝配，提高了電流傳感器的生產效率。此外，長方體形狀的安裝座還可以便于電流傳感器的運輸。進一步地，該電流傳感器還包括線圈，所述線圈環繞在所述環形磁芯上。由此，閉環形式的電流傳感器進一步地增加了電流傳感器的檢測精度。所述激光可修調電阻包括第一至第三激光可修調電阻，所述檢測電路包括用于檢測所述第一和第二激光可修調電阻的第一檢測電路和用于檢測所述第三激光可修調電阻的第二檢測電路。所述第一檢測電路包括:正電源端、負電源端、輸出端、第一電阻和第二電阻，其中，所述第一電阻的一端與所述正電源端相連且另一端與所述第一激光可修調電阻的第一端相連，所述第二電阻的一端與所述負電源端相連且另一端與所述第二激光可修調電阻的第一端相連，所述第一激光可修調電阻的第二端和所述第二激光可修調電阻的第二端分別與所述輸出端相連。所述第一檢測電路還包括用于放大所述輸出端的輸出信號的第一運算放大器，所述第一運算放大器與所述輸出端相連。所述第二檢測電路包括第三電阻、霍爾元件、第二運算放大器及電源端，其中，所述第三電阻的一端與所述第二運算放大器的第一輸入端相連且另一端接地，所述霍爾元件的一端與所述第二運算放大器的輸出端相連且另一端連接在所述第三電阻和所述第二運算放大器的第一輸入端之間，所述第三激光可修調電阻的一端與所述第二運算放大器的第二輸入端相連且另一端接地， 所述電源端連接在所述第三激光可修調電阻和所述第二運算放大器的第二輸入端之間。本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是本實用新型的一個實施例的電流傳感器的示意圖；圖2是本實用新型的一個實施例的電流傳感器的磁芯的示意圖；圖3是本實用新型的一個實施例的電流傳感器的電路板的示意圖；圖4是本實用新型的一個實施例的電流傳感器的電路板的第一檢測電路的示意圖；圖5是本實用新型的一個實施例的電流傳感器的電路板的第二檢測電路的示意圖；圖6是本實用新型的一個實施例的電流傳感器的電路板的調節的流程圖；[0024]圖7是本實用新型的一個實施例的電流傳感器的電路板的調節設備的界面示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順
時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特 征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。電流傳感器是一種能感受被測電流并轉換成可用輸出信號的傳感器。常用于交直流電流測試，電流傳感器檢測電流的原理是基于霍爾效應，霍爾兀器件感應被測電流周圍的磁場并將其轉化為電信號，而后，經過一系列的處理電路，形成達到要求的模擬信號。電流傳感器主要分成開環和閉環二大類，開環類電流傳感器主要由磁芯、電路板、外殼、灌封膠組成，閉環類電流傳感器主要由磁芯、線圈、電路板、外殼、灌封膠組成。傳統的電流傳感器的生產過程中，調節電流傳感器參數時，采用調節電位器的方法，調節電路中各點電壓值，達到調節功能，但由于裝配完成后的電流傳感器的電位器暴露在空氣中，以及電位器自身結構的影響，在振動、高濕等工作環境中，電位器自身的電阻值會產生變動，影響電流傳感器輸出。為了解決現有技術存在的問題，本實用新型公開了一種在線激光調阻式電流傳感器，用激光可修調電阻代替電位器，用設備調節參數代替人工操作調節。[0033]下面參照附圖詳細描述本實用新型實施例的電流傳感器。如圖1至圖3所示，根據本實用新型的電流傳感器，包括:安裝座10、環形磁芯20、電路板30和封閉件(未示出)。具體而言，安裝座10具有中心通孔101且安裝座10的表面(即如圖1所示向上的表面)形成有環繞中心通孔101的環形凹槽102。環形磁芯20具有開口 201，環形磁芯20設在環形凹槽102內并環繞中心通孔101。電路板30設在環形凹槽102內，電路板30具有激光可修調電阻31。所述封閉件設在安裝座10上且覆蓋環形磁芯20和電路板30。根據本實用新型實施例的電流傳感器，電路板30上設有激光可修調電阻31，由此，在該電流傳感器的生產過程中，可以對電路板30上的激光可修調電阻31進行修調，避免裝配過程中產生的誤差導致電流傳感器的檢測結果不準確，提高電流傳感器的檢測精度。此外，由于激光可修調電阻31調節完成后封閉在環形凹槽102內，因此，避免了電路板30及其元件因暴露在空氣或震動等原因導致的電位器工作不穩定的現象，提高了電流傳感器工作的穩定性和檢測精度，結構簡單，調節方便，提高了電流傳感器的實用性。此外，在本實用新型的一些實施例中，封閉件為蓋板(未示出)，該蓋板上具有與中心通孔101配合的通孔(未示出)。由此，蓋板可以蓋設在安裝座10上以封閉安裝座10上的環形凹槽102，避免 外界的雜質等進入環形凹槽102內，而影響電流傳感器的測量精度，提高了該電流傳感器的使用性能。此外，蓋板的結構簡單，便于成型，提高了電流傳感器的裝配效率，并降低了電流傳感器的成型成本。進一步地，該蓋板焊接在安裝座10上。由此，使蓋板和安裝座10安裝方便，提高了電流傳感器的裝配效率，而且進一步地提高了電流傳感器的密封效果，使電流傳感器的檢測結果更加精確。進一步地，可以在由蓋板密封的環形凹槽102內設置封膠，不僅可以提高電流傳感器的封閉性能，而且封膠的抵壓作用還可以提高電流傳感器的穩定性，進一步地提高電流傳感器的穩定性。此外，該封膠充滿環形凹槽102。在電流傳感器的裝配過程中，將液態的封膠注入環形凹槽102內，并使液態的封膠充滿環形凹槽102，在封膠灌注完成后，經過預定的時間，封膠在環形凹槽102內凝固成固態，并壓緊電路板30和環形磁芯20，將電路板30和環形磁芯20穩定的限定在環形凹槽102內。由此，不僅可以封閉電流傳感器，而且在電流傳感器的使用過程中，由于封膠抵壓住電路板30和環形磁芯20，使環形磁芯20穩定的定位，避免因震動引起的電流傳感器工作不穩定的情況，提高了該電流傳感器的檢測精度和適用范圍，提聞了電流傳感器的使用壽命。此外，如圖1所述，在本實用新型的一個實施例中，安裝座10為長方體形狀且中心通孔101為矩形孔。由此，使安裝座10的結構簡單，便于安裝座10的成型及裝配，提高了電流傳感器的生產效率。此外，長方體形狀的安裝座10還可以便于電流傳感器的運輸。進一步地,在本實用新型的一些實施例中，該電流傳感器還包括線圈(未示出),該線圈環繞在環形磁芯20上。由此，閉環形式的電流傳感器進一步地增加了電流傳感器的檢測精度。如圖4和圖5所示，在本實用新型的一些實施例中，激光可修調電阻31包括第一激光可修調電阻R4、第二激光可修調電阻R5和第三激光可修調電阻R6，檢測電路包括檢測所述第一激光可修調電阻R4和第二激光可修調電阻R5的第一檢測電路和用于檢測第三激光可修調電阻R6的第二檢測電路。由此，在電路板30上設置多個激光可修調電阻，可以對多個激光可修調電阻進行調節以提高電流傳感器的精度。此外，多個激光可修調電阻均封閉在環形凹槽102內，避免電流傳感器受到干擾，進一步地提高了該電流傳感器的精度和頭用性。由于傳統的電流傳感器采用電位器進行電路的調節，在傳統的電流傳感器的生產過程中，采用如下的生產過程:制PCB電路板；PCB板SMT貼片；人工焊接電路板上插件封裝元器件；測試PCB板；磁芯處理；組裝PCB板、磁芯、外殼；灌膠密封；調節傳感器零點輸出；調節傳感器輸出增益；測試傳感器。但是采用該方法的調節電阻需要暴露在空氣中，影響了電流傳感器的檢測精度。因此，本實用新型提出了一種電流傳感器的電路板的調節方法，其中，電路板上設有激光可修調電阻及用于調節激光可修調電阻的檢測電路。本實用新型的電流傳感器的電路板的調節方法包括以下步驟:步驟1:將電路板放置于用于調節激光可修調電阻的調節平臺上；步驟2:移動調節平臺使激光可修調電阻位于預定位置；步驟3:采用激光束調節激光可修調電阻并查看檢測電路的輸出信號以根據檢測電路的輸出信號判斷激光可修調電阻是否需要繼續調節；步驟4:如果檢測電路輸出激光可修調電阻調節完成的預定信號，停止調節。電路板30調節完成后再進行電流傳感器的裝配。在電流傳感器的裝配過程中，電路板30封閉在安裝座10內，提高了了電流傳感器的穩定性。
在本實用新型的具體示例中，檢測電路包括第一檢測電路和第二電測電路。圖4示出了本實用新型的一個實施例的第一檢測電路。參照圖4，第一檢測電路包括正電源端V+、負電源端V-和輸出端VoutO、第一電阻R1，第二電阻R2。其中，第一電阻Rl的一端與正電源端V+相連,第一電阻Rl的另一端與第一激光可修調電阻R4的第一端相連,第二電阻R2的一端與負電源端V-相連,第二電阻R2的另一端與第二激光可修調電阻R5的第一端相連，第一激光可修調電阻R4的第二端和第二激光可修調電阻R5的第二端分別與輸出端VoutO相連。具體而言，包括如下步驟:I)分別向正電源端V+和負電源端V-輸入電壓，正電源端V+和負電源端V-的輸入電壓絕對值相等，相位相反。2)查看輸出端VoutO，如果輸出端VoutO電壓值不等于0，調節電阻Rl或電阻R2，如果輸出電壓VoutO等于0，則停止調節。此外,第一檢測電路還包括用于放大輸出端VoutO的輸出信號的第一運算放大器(未示出)，該第一運算放大器與輸出端VoutO相連。由此，可以將輸出端VoutO的電壓進行放大，然后根據放大后的電壓值對電阻Rl、R2進行調節，以便于提高調整的精度。圖5為本實用新型的一個實施例的第二檢測電路，參照圖5，第二檢測電路包括第三電阻R3、霍爾元件H1、第二運算放大器Ul及電源端VI。其中，第三電阻R3的一端與第二運算放大器Ul的第一輸入端相連，第三電阻R3的另一端接地，霍爾元件Hl的一端與第二運算放大器Ul的輸出端相連，霍爾元件Hl的另一端連接在第三電阻R3和第二運算放大器Ul的第一輸入端之間，第三激光可修調電阻R6的一端與第二運算放大器Ul的第二輸入端相連，第三激光可修調電阻R6的另一端接地，電源端Vl連接在第三激光可修調電阻R6和第二運算放大器Ul的第二輸入端之間。其中，電源端Vl的電壓值隨第三激光可修調電阻R6的阻值的變化而變化。該在第二檢測電路中，調節第三激光可修調電阻R6的阻值可以改變第二運算放大器Ul的第二輸入端的輸入電壓VI。根據運算器的工作原理，第二運算放大器Ul的第一輸入端的電壓V2=V1。霍爾元件Hl的供電電流I1=V2/R3=V1/R3，則霍爾元件Hl的輸出電壓Vouthl=J*B*Il=J*B*Vl/R3，其中J、B為常量。該電流傳感器的輸出電壓Vout=I*Vouthl=I*J*B*Vl/R3，其中I為常量，因此傳感器的輸出電壓只與電源端Vl的電壓值和第三電阻R3阻值有關，其中R3阻值為定值。改變輸入端Vl的電壓值，即可改變傳感器輸出電壓值，達到修調效果。由此，通過調節第三激光可修調電阻R6改變電源端Vl的電壓值，以改變傳感器的輸出電壓，根據電流傳感器的輸出值修調第三激光可修調電阻R6。如圖4至圖6所示，根據本實用新型上述實施例的電路板的調節方法，包括以下步驟:I)將產品放置于修調平臺上；2)調節激光束的位置，使得激光束焦點集中在激光可修調電阻表面；3)調節激光束坐標，使得激光束可對準待修調的激光可修調電阻以便于進行切割;4)根據圖4中示出的第一檢測電路調節第一激光可修調電阻R4和第二激光可修調電阻R5 ；
5)監測輸出端VoutO輸出電壓，當輸出端VoutO輸出電壓達到預定值時，設備自動停止對第一激光可修調電阻R4和第二激光可修調電阻R5的修調。6)根據圖5中示出的第二檢測電路調節第三激光可修調電阻R6 ；7)監測電流傳感器輸出電壓值，當輸出電壓值達到預定值時，設備自動停止修調。8)斷開電流，完成修調。由于本實用新型的激光可修調電阻修調完成后，封閉在安裝座的環形凹槽內，激光可修調電阻不接觸外界環境，更適合在振動、高濕等工作環境中使用。采用在線式監測電流傳感器參數，可隨時根據參數的變化，調節電路。自動化修調設備可代替人工操作，通過軟件程序控制電阻修調。在線激光調阻式電流傳感器較目前的電流傳感器提高了產品可靠性，增加了生產效率。圖7示出本實用新型的激光可修調電阻的調節裝置的操作界面示意圖，該裝置的使用包括如下步驟。I)文本框(I)中填入產品型號，系統自動配置與此型號對應的設備參數；2)文本框(2)、(3)、(4)、(5)中填入數字，表示激光束的坐標值，只有二個方向，X和Y方向；3)文本框(6)、(7)、(9)、(10)顯示理論輸出和電流傳感器實際輸出；4)文本框(8)、(11)顯示誤差，誤差為理論輸出和實際輸出之差，設備會通過誤差判斷是否停止修調，判斷條件為，當誤差小于預設值時，停止修調；5)按下按鈕(12)，設備會自動檢測產品零點輸出，判斷零點是正數還是負數，然后自動遠擇修調電阻；[0074]6)按下按鈕(13)，設備會自動修調電阻，當誤差值小于預設值后，停止修調；7)按下按鈕(14)，設備會自動修調電阻，當誤差值小于預設值后，停止修調；8)按下按鈕(15)，設備會自動采集產品輸出數據，并計算結果，判斷產品是否合格要求。其中，按鈕(12)為零點測試、按鈕(13)為零點修調、按鈕(14)為增益修調、按鈕
(14)為輸出測試。其中，所述零點測試為檢測第一檢測電路的輸出端VoutO的輸出值是否為0，所述零點修調為根據第一檢測電路進行修調，所述增益修調為根據第二檢測電路進行修調。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變 型。
權利要求1.一種電流傳感器，其特征在于，包括: 安裝座，所述安裝座具有中心通孔且所述安裝座的表面形成有環繞所述中心通孔的環形凹槽； 具有開口的環形磁芯，所述環形磁芯設在所述環形凹槽內并環繞所述中心通孔； 電路板，所述電路板設在所述環形凹槽內，所述電路板具有激光可修調電阻和用于調節激光可修調電阻的檢測電路；和 封閉件，所述封閉件設在所述安裝座上且覆蓋所述環形磁芯和所述電路板。
2.根據權利要求1所述的電流傳感器，其特征在于，所述封閉件為蓋板且所述蓋板上具有與所述中心通孔配合的通孔。
3.根據權利要求2所述的電流傳感器，其特征在于，所述蓋板焊接在所述安裝座上。
4.根據權利要求2所述的電流傳感器，其特征在于，所述環形凹槽內設有封膠且所述封膠充滿所述環形凹槽。
5.根據權利要求1所述的電流傳感器，其特征在于，所述安裝座為長方體形狀且所述中心通孔為矩形孔。
6.根據權利要求1所述的電流傳感器，其特征在于，還包括線圈，所述線圈環繞在所述環形磁芯上。
7.根據權利要求1所述的電流傳感器，其特征在于，所述激光可修調電阻包括第一至第三激光可修調電阻，所述檢測電路包括用于檢測所述第一和第二激光可修調電阻的第一檢測電路和用于檢測所述第三激光可修調電阻的第二檢測電路。
8.根據權利要求7所述的電流傳感器，其特征在于，所述第一檢測電路包括:正電源端、負電源端和輸出端、第一電阻，第二電阻，其中，所述第一電阻的一端與所述正電源端相連且另一端與所述第一激光可修調電阻的第一端相連，所述第二電阻的一端與所述負電源端相連且另一端與所述第二激光可修調電阻的第一端相連，所述第一激光可修調電阻的第二端和所述第二激光可修調電阻的第二端分別與所述輸出端相連。
9.根據權利要求8所述的電流傳感器，其特征在于，所述第一檢測電路還包括用于放大所述輸出端的輸出信號的第一運算放大器，所述第一運算放大器與所述輸出端相連。
10.根據權利要求7所述的電流傳感器，其特征在于，所述第二檢測電路包括第三電阻、霍爾元件、第二運算放大器及電源端，其中，所述第三電阻的一端與所述第二運算放大器的第一輸入端相連且另一端接地，所述霍爾元件的一端與所述第二運算放大器的輸出端相連且另一端連接在所述第三電阻和所述第二運算放大器的第一輸入端之間，所述第三激光可修調電阻的一端與所述第二運算放大器的第二輸入端相連而另一端接地，所述電源端連接在所述第三激光可修調電阻和所述第二運算放大器的第二輸入端之間。
專利摘要本實用新型公開了一種電流傳感器，包括安裝座、環形磁芯、電路板和封閉件。具體而言，所述安裝座具有中心通孔且所述安裝座的表面形成有環繞所述中心通孔的環形凹槽；環形磁芯具有開口，所述環形磁芯設在所述環形凹槽內并環繞所述中心通孔；電路板，所述電路板設在所述環形凹槽內，所述電路板具有激光可修調電阻和用于調節激光可修調電阻的檢測電路；所述封閉件設在所述安裝座上且覆蓋所述環形磁芯和所述電路板。根據本實用新型的電流傳感器，提高了電流傳感器工作的穩定性和檢測精度，結構簡單，調節方便，提高了電流傳感器的實用性。
文檔編號G01R19/00GK203117257SQ20132002057
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者劉雙, 唐新穎 申請人:比亞迪股份有限公司