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電流傳感器的制作方法

文檔序號(hào):5992008閱讀:126來源:國知局
專利名稱:電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
電流傳感器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電子器件領(lǐng)域,尤其涉及一種電流傳感器。
背景技術(shù)
[0002]電流傳感器是一種能夠感應(yīng)被測(cè)電流并將被測(cè)電流轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器,常用于交直流電流測(cè)試。電流傳感器檢測(cè)電流的原理是基于霍爾效應(yīng),霍爾元器件感應(yīng)被測(cè)電流周圍的磁場(chǎng)變化并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào),而后經(jīng)過一系列的處理電路,形成要求的模擬信號(hào)。[0003]現(xiàn)有的電流傳感器包括PCB板(Printed Circuit Broad,印刷電路板)、磁芯、夕卜殼、塑膠和電阻器、電感器、電位器、霍爾元器件等電路部分。具體地,利用表面封裝技術(shù) (SMT, Surface Mounted Technology)在PCB板上封裝電阻器、電感器、三極管、穩(wěn)壓器、運(yùn)算放大器等電子元器件,再通過焊接工藝在以上PCB上焊接電位器、接插件、線性霍爾元器件等電子元器件,用以形成PCBA (Printed Circuit Broad+ Assembly,印刷電路板總成), 接著將以上PCBA與磁芯電連接并組裝于外殼中,最后通過塑膠將以上PCBA、磁芯和外殼注塑一起形成電流傳感器。[0004]由上述的電流傳感器結(jié)構(gòu)可知,電阻器、電感器、三極管、穩(wěn)壓器、運(yùn)算放大器等電子元器件通過SMT封裝在PCB板上,電位器、接插件、霍爾元器件等電子元器件通過人工焊接固定在PCB板上用以形成PCBA,然后將PCBA與磁芯電連接并組裝于外殼中,最后將 PCBA、磁芯與外殼通過塑膠注塑形成電流傳感器。由于電流傳感器包括電子元器件較多,體積較大,造成固化時(shí)間較長,往往需要5小時(shí)以上甚至更長的時(shí)間。而且由于PCBA上的電路部分是通過SMT以及人工焊接的方式電連接在PCB板上,如果使用時(shí)間較長或者電流傳感器受到外界的撞擊,容易造成電路部分從PCB板上脫落,從而影響電流傳感器的性能。以上結(jié)構(gòu)造成了電流傳感器體積較大,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,生產(chǎn)工序繁多,生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)效率低, 生產(chǎn)成本高。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題,提供一種新型的電流傳感器。[0006]一種電流傳感器,包括磁芯;磁芯支架,所述磁芯支架包括支架本體,以及分別與支架本體連接的第一導(dǎo)電插針和第二導(dǎo)電插針,所述第一導(dǎo)電插針插入磁芯;殼體,所述殼體包覆在磁芯和磁芯支架的外表面上,且所述殼體的形狀與所述磁芯的形狀相適應(yīng),所述第二導(dǎo)電插針貫穿所述殼體;芯片,所述芯片位于所述殼體上,且位于所述磁芯的氣隙的正上方。[0007]進(jìn)一步地,所述支架本體包括橫桿部件和與所述橫桿部件垂直連接的豎直部件。[0008]進(jìn)一步地,所述第一導(dǎo)電插針位于橫桿部件上,且所述第一導(dǎo)電插針的延伸方向與所述豎直部件的延伸方向一致。[0009]進(jìn)一步地,所述磁芯支架包括兩個(gè)第一導(dǎo)電插針,所述兩個(gè)第一導(dǎo)電插針的相對(duì)內(nèi)側(cè)各設(shè)有一缺口,且所述缺口至所述橫桿部件的距離大于等于所述磁芯的厚度。[0010]進(jìn)一步地,所述支架本體還包括設(shè)置在所述橫桿部件的第一表面上的第一凹槽, 所述第一表面與所述第一導(dǎo)電插針的底端所在的表面相對(duì)應(yīng)。[0011 ] 進(jìn)一步地,所述第二導(dǎo)電插針位于豎直部件上,所述第二導(dǎo)電插針的延伸方向與所述橫桿部件的延伸方向相反,所述第二導(dǎo)電插針和所述第一導(dǎo)電插針、支架本體位于同一平面上。[0012]進(jìn)一步地,所述磁芯設(shè)有用于容納豎直部件的第二凹槽,所述第二凹槽位于氣隙的兩側(cè)。[0013]進(jìn)一步地,所述殼體設(shè)有用于容納芯片的第三凹槽,且所述第三凹槽位于所述磁芯的氣隙的正上方。[0014]進(jìn)一步地,所述殼體還包括用于固定芯片的定位筋,所述定位筋設(shè)置于第三凹槽的內(nèi)側(cè)壁上。[0015]進(jìn)一步地,所述殼體還包括用于密封芯片的灌封膠,所述灌封膠填充于第三凹槽中。[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比,在本實(shí)用新型中,利用芯片代替PCBA部分,由于芯片具有高度集成、體積小的優(yōu)點(diǎn),利用芯片代替PCBA,可以減小電流傳感器的體積。而且利用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的電流傳感器省略了現(xiàn)有技術(shù)中的SMT和人工焊接工藝,減少了生產(chǎn)工序,而且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)電流傳感器的磁芯、磁芯支架、芯片與殼體一體成形,結(jié)構(gòu)緊湊、體積減小,同時(shí)減少了殼體和灌封膠固化的時(shí)間,縮短了生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。


[0017]圖I是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的結(jié)構(gòu)爆炸圖;[0018]圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的磁芯支架的結(jié)構(gòu)圖;[0019]圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的磁芯的結(jié)構(gòu)圖;[0020]圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的磁芯與磁芯支架結(jié)合的結(jié)構(gòu)圖;[0021]圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的第一導(dǎo)電插針的缺口彎折后固定磁芯的結(jié)構(gòu)圖;[0022]圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的磁芯支架表面覆蓋殼體的結(jié)構(gòu)圖;[0023]圖7是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的殼體的第三凹槽內(nèi)的定位筋的結(jié)構(gòu)圖;[0024]圖8是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的正面結(jié)構(gòu)圖;[0025]圖9是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0026]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。[0027]下面參考圖1-9來描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電流傳感器。[0028]圖I是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的結(jié)構(gòu)爆炸圖,圖9是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的立體結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)DI、圖9,在本實(shí)施例中,所述電流傳感器,包括磁芯15 ;磁芯支架16,所述磁芯支架16包括支架本體161,以及分別與支架本體161連接的第一導(dǎo)電插針1621和第二導(dǎo)電插針1641,所述第一導(dǎo)電插針1621插入磁芯15 ;殼體 14,所述殼體14包覆在磁芯15和磁芯支架16的外表面上,且所述殼體14的形狀與所述磁芯15的形狀相適應(yīng),所述第二導(dǎo)電插針1641貫穿所述殼體14 ;芯片12,所述芯片12位于所述殼體14上,且位于所述磁芯15的氣隙18的正上方。[0029]圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的磁芯本體的結(jié)構(gòu)圖,圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的磁芯的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中,所述支架本體161包括橫桿部件1611和與所述橫桿部件1611垂直連接的豎直部件1631,當(dāng)然橫桿部件1611與豎直部件1631形成其他角度的連接也是可以的。[0030]在具體實(shí)施中,所述第一導(dǎo)電插針1621位于橫桿部件1611上,且所述第一導(dǎo)電插針1621的延伸方向與所述豎直部件1631的延伸方向一致,即在同一個(gè)平面中,所述第一導(dǎo)電插針1621的延伸線與所述豎直部件1631的延伸線平行。[0031]在具體實(shí)施中,所述磁芯支架16包括兩個(gè)第一導(dǎo)電插針1621,所述兩個(gè)第一導(dǎo)電插針1621的相對(duì)內(nèi)側(cè)各設(shè)有一缺口 1651,且所述缺口 1651至所述橫桿部件1611的距離大于等于所述磁芯15的厚度。參考圖3-5,所述第一導(dǎo)電插針1621貫穿磁芯15的孔1521 后,所述橫桿部件1611的一側(cè)與所述磁芯15接觸以支撐所述磁芯15,所述缺口 1651露出磁芯15的外部,這樣分別將所述兩個(gè)第一導(dǎo)電插針1621的缺口 1651相對(duì)彎折,可以使所述磁芯15固定在磁芯支架16上。[0032]在具體實(shí)施中,所述支架本體161還包括設(shè)置在所述橫桿部件1611的第一表面上的第一凹槽1661,所述第一表面與所述第一導(dǎo)電插針1621的底端所在的表面相對(duì)應(yīng),即橫桿部件1611在第一導(dǎo)電插針1621延伸線的方向上,第一表面設(shè)有第一凹槽1661,另一表面設(shè)有第一導(dǎo)電插針1621。通過在橫桿部件1611的第一表面上設(shè)第一凹槽1661可以增加殼體14與磁芯支架16的接觸面積,增大磁芯支架16與殼體14的附著力,防止磁芯支架 16從殼體14中脫落。在本實(shí)施例中,所述橫桿部件1611的第一表面上設(shè)有兩個(gè)第一凹槽 1661,進(jìn)一步增加殼體14與磁芯支架16的接觸面積,防止磁芯支架16從殼體14中脫落。[0033]在具體實(shí)施中,所述第二導(dǎo)電插針1641位于豎直部件1631上,所述第二導(dǎo)電插針 1641的延伸方向與所述橫桿部件1611的延伸方向相反,所述第二導(dǎo)電插針1641和所述第一導(dǎo)電插針1621、支架本體161位于同一平面上。也就是說,在同一個(gè)平面中,所述豎直部件1631 —端連接第二導(dǎo)電插針1641,另一端連接橫桿部件1611,所述橫桿支架1611上設(shè)有兩個(gè)第一導(dǎo)電插針1621。[0034]在具體實(shí)施中,所述磁芯15設(shè)有用于容納豎直部件1631的第二凹槽1511,所述第二凹槽1511位于氣隙18的兩側(cè)。參考圖3-4,所述第一導(dǎo)電插針1621插入磁芯15的孔 1521,同時(shí)豎直部件1631插入磁芯15的第二凹槽1511中。磁芯支架16的豎直部件1631 插入磁芯15的第二凹槽1511可以增加磁芯15與磁芯支架16的接觸面積,使磁芯支架16 與磁芯15的固定牢固。[0035]圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的磁芯支架表面覆蓋殼體的結(jié)構(gòu)圖,圖7是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的殼體的第三凹槽內(nèi)的定位筋的結(jié)構(gòu)圖,圖8是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的正面結(jié)構(gòu)圖,圖9是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的立體結(jié)構(gòu)圖。在具體實(shí)施中,所述磁芯15與磁芯支架16連接后在磁芯15和磁芯支架16的外表面上包覆殼體14,且所述殼體14的結(jié)構(gòu)與所述磁芯15和磁芯支架16連接的結(jié)構(gòu)相適應(yīng),也就是說所述殼體14沿著磁芯15和磁芯支架16連接結(jié)構(gòu)的外表面包覆形成。由于磁芯15具有用于導(dǎo)體穿過的通孔,殼體14也具有沿著磁芯的通孔的形狀而形成的通孔19。[0036]圖7是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電流傳感器的殼體的第三凹槽內(nèi)的定位筋的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中,所述殼體14設(shè)有用于容納所述芯片12的第三凹槽13,且所述第三凹槽13位于所述磁芯15的氣隙18的正上方。所述第三凹槽13用于容納芯片12,當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體通過殼體14的通孔19時(shí),會(huì)在磁芯15的周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),并且在磁芯15的氣隙 18處聚集,此時(shí)位于所述磁芯15的氣隙18的正上方的第三凹槽13中的芯片12能夠感受到磁芯15的氣隙18處的變化的磁場(chǎng),并將此變化的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并顯示出來,最后經(jīng)過一系列的處理電路,形成要求的模擬信號(hào)。[0037]在具體實(shí)施中,所述殼體14還包括用于固定芯片12的定位筋1311,所述定位筋 1311設(shè)置于第三凹槽13的內(nèi)側(cè)壁上。利用定位筋1311將芯片12固定在第三凹槽13中, 能夠避免芯片12在第三凹槽13中的移動(dòng),使芯片12在第三凹槽13中固定牢固。[0038]在具體實(shí)施中,所述殼體14還包括用于密封芯片12的灌封膠11,所述灌封膠11 填充所述第三凹槽13。利用灌封膠11將芯片12密封在殼體14的第三凹槽13中,可以使芯片12與殼體14的結(jié)合更加牢靠。[0039]下面結(jié)合圖8-9簡要說明電流傳感器的工作流程。在具體工作中,電流傳感器的第二導(dǎo)電插針1641電連接在電路板上,當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體穿過電流傳感器的通孔19時(shí)會(huì)引起磁芯15周圍磁場(chǎng)的變化,并且在磁芯15的氣隙18處聚集,此時(shí)位于磁芯15氣隙18正上方的芯片12感受到磁芯15的氣隙18處的變化的磁場(chǎng),并將此變化的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并顯示出來,最后經(jīng)過一系列的處理電路,形成要求的模擬信號(hào)。[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比,在本實(shí)用新型中,利用芯片12代替PCBA部分,由于芯片具有高度集成、體積小的優(yōu)點(diǎn),利用芯片代替PCBA,可以減小電流傳感器的體積。[0041]而且利用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的電流傳感器省略了現(xiàn)有技術(shù)中的SMT和人工焊接工藝,減少了生產(chǎn)工序,而且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)電流傳感器的磁芯、磁芯支架、芯片與殼體可以一體成形,結(jié)構(gòu)緊湊、體積減小,減少了殼體和灌封膠固化的時(shí)間,縮短了生產(chǎn)周期,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。[0042]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電流傳感器,其特征在于,包括 磁芯; 磁芯支架,所述磁芯支架包括支架本體,以及分別與支架本體連接的第一導(dǎo)電插針和第二導(dǎo)電插針,所述第一導(dǎo)電插針插入磁芯; 殼體,所述殼體包覆在磁芯和磁芯支架的外表面上,且所述殼體的形狀與所述磁芯的形狀相適應(yīng),所述第二導(dǎo)電插針貫穿所述殼體; 芯片,所述芯片位于所述殼體上,且位于所述磁芯的氣隙的正上方。
2.如權(quán)利要求I所述的電流傳感器,其特征在于,所述支架本體包括橫桿部件和與所述橫桿部件垂直連接的豎直部件。
3.如權(quán)利要求2所述的電流傳感器,其特征在于,所述第一導(dǎo)電插針位于橫桿部件上,且所述第一導(dǎo)電插針的延伸方向與所述豎直部件的延伸方向一致。
4.如權(quán)利要求I所述的電流傳感器,其特征在于,所述磁芯支架包括兩個(gè)第一導(dǎo)電插針,所述兩個(gè)第一導(dǎo)電插針的相對(duì)內(nèi)側(cè)各設(shè)有一缺口,且所述缺口至所述橫桿部件的距離大于等于所述磁芯的厚度。
5.如權(quán)利要求2所述的電流傳感器,其特征在于,所述支架本體還包括設(shè)置在所述橫桿部件的第一表面上的第一凹槽,所述第一表面與所述第一導(dǎo)電插針的底端所在的表面相對(duì)應(yīng)。
6.如權(quán)利要求2所述的電流傳感器,其特征在于,所述第二導(dǎo)電插針位于豎直部件上,所述第二導(dǎo)電插針的延伸方向與所述橫桿部件的延伸方向相反,所述第二導(dǎo)電插針和所述第一導(dǎo)電插針、支架本體位于同一平面上。
7.如權(quán)利要求I所述的電流傳感器,其特征在于,所述磁芯設(shè)有用于容納豎直部件的第二凹槽,所述第二凹槽位于氣隙的兩側(cè)。
8.如權(quán)利要求I所述的電流傳感器,其特征在于,所述殼體設(shè)有用于容納芯片的第三凹槽,且所述第三凹槽位于所述磁芯的氣隙的正上方。
9.如權(quán)利要求8所述的電流傳感器,其特征在于,所述殼體還包括用于固定芯片的定位筋,所述定位筋設(shè)置于第三凹槽的內(nèi)側(cè)壁上。
10.如權(quán)利要求9所述的電流傳感器,其特征在于,所述殼體還包括用于密封芯片的灌封膠,所述灌封膠填充于第三凹槽中。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電流傳感器,包括磁芯;磁芯支架,所述磁芯支架包括支架本體,以及分別與支架本體連接的第一導(dǎo)電插針和第二導(dǎo)電插針,所述第一導(dǎo)電插針插入磁芯;殼體,所述殼體包覆在磁芯和磁芯支架的外表面上,且所述殼體的形狀與所述磁芯的形狀相適應(yīng),所述第二導(dǎo)電插針貫穿所述殼體;芯片,所述芯片位于所述殼體上,且位于所述磁芯的氣隙的正上方。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的電流傳感器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,生產(chǎn)工序少,生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202815058SQ20122042977
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者劉雙, 張鵬, 唐新穎 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司
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