一种微安级直流电流传感器的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种微安级直流电流传感器。


背景技术：

2.目前在直流电源系统的漏电流检测中，通常采用毫安级漏电流传感器来检测电路中正负之间的差值电流大小，但是对于微安级的弱小电流无法做到精确的测量，并且现有的漏电流传感器均采用导线穿孔的方式，一旦传感器发生故障而需要更换时，需要将导线全部拆开。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种微安级直流电流传感器。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微安级直流电流传感器，其改进之处在于：包括壳体前盖、主壳、插接端子、骨架、励磁线圈和pcb板；壳体前盖和主壳嵌接形成一个封闭的壳体；骨架、励磁线圈和pcb板均设于所述壳体内，插接端子设于壳体外，插接端子通过电源线和数据总线与所述pcb板连接，用于提供直流电流及传输数据；骨架与pcb板连接，用于放大直流电流中的微安级漏电流信号；励磁线圈与pcb板连接，用于感应直流电流中的漏电流信号；pcb板用于检测漏电流。
5.在上述结构中，所述骨架设有引针，该引针与所述pcb板的铜线焊接连接，并使漏电流信号的信号线进行多次绕线，放大直流电流中的微安级漏电流信号。
6.在上述结构中，所述pcb板包括漏电流检测电路，漏电流检测电路包括电流采集模块、主控模块、通讯模块和电源模块；
7.电源模块通过所述电源线与第一电源连接，且将第一电源转换为第二电源；
8.电源模块还与电流采集模块、主控模块和通讯模块连接，用于将第二电源作为电流采集模块、主控模块和通讯模块的工作电源；
9.电流采集模块的信号输入端与所述励磁线圈连接，电流采集模块的信号输出端与主控模块的信号输入端连接，用于采集穿过所述励磁线圈的直流电流中的漏电流信号，并根据采集到的漏电流信号输出脉宽信号给主控模块；
10.主控模块的信号输出端与通讯模块的信号输入端连接，用于根据所述电流采集模块输出的脉宽信号获取所述漏电流信号的值，并输出给通讯模块；
11.通讯模块的信号输出端通过所述数据总线与上位机连接，用于将漏电流信号的值输出给上位机。
12.在上述结构中，所述电源模块包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电源芯片u1、极性电容c1、极性电容c2、极性电容c3、二极管d1和电感l1，电源芯片u1包括电源端口vcc、端口ipk、驱动端口driver、第一输出端口comp、接地端口gnd、第二输出端口tc、端口se和端口sc；
13.电源端口vcc与所述第一电源连接，电源端口vcc与电阻r1连接，电阻r1的另一端
与所述驱动端口driver连接，电阻r1与所述驱动端口driver之间设有第一连接点，该第一连接点与端口ipk和端口sc连接，
14.电源端口vcc与极性电容c1的正极连接，极性电容c1的负极接地；
15.电阻r2的一端与所述输出端口comp连接，另一端与所述第二电源的输出端口连接，输出第二电源；
16.电阻r3的一端与所述输出端口comp连接，另一端接地；极性电容c2的正极与所述第二输出端口tc连接，极性电容c2的负极接地；
17.电感l1的一端与所述端口se连接，另一端与所述第二电源的输出端口连接；
18.电感l1与所述端口se之间设有第二连接点，该第二连接点与二极管d1的负极连接，二极管d1的正极接地；电容c3的正极与所述第二电源的输出端口连接，电容c3的负极接地。
19.本实用新型的有益效果是：通过对微安级漏电流信号的放大，实现对微安级的弱小电流的检测测量，并且待检测的电流信号通过插接端子输入，当传感器发生故障时，可通过拔插替换传感器，无需断电拆除导线，方便后续使用过程中的维护。
附图说明
20.附图1为本实用新型的一种微安级直流电流传感器的结构图。
21.附图2为本实用新型中的引针的具体结构示意图。
22.附图3为本实用新型中的漏电流检测电路的框图。
23.附图4为图3中的电源模块的电路图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
25.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
26.参照图1所示，本实用新型揭示了一种微安级直流电流传感器，包括壳体前盖1、主壳2、插接端子3、骨架4、励磁线圈5和pcb板6；壳体前盖1和主壳2嵌接形成一个封闭的壳体；骨架4、励磁线圈5和pcb板6均设于所述壳体内，插接端子3设于壳体外，并插接于上位机上，插接端子3通过电源线和数据总线与所述pcb板6连接，给pcb板6提供直流电流，以及传输数据；结合图2所示，骨架4与pcb板6连接，所述骨架4设有引针a1、引针a2、......、引针a13、引针a14、引针b1、引针b2、.....、引针b13和引针b14等等，这些引针与所述pcb板6的铜线焊接连接，pcb板6上设有端口v1 、端口v1-、端口v2 、端口v2-，这些端口与插接端子3电性连接，所述的被测信号的放大包括正信号放大和负信号放大，正信号放大的过程如下：所述插接端子3的第一输入端与所述端口v1 连接，所述端口v1 与所述引针a1相连，所述引针a1的另
一端与所述引针a2连接,a2通过pcb板6的铜线与引针a3连接，引针a3的另一端与引针a4连接,....，直至所述引针a14通过pcb板6的铜线与所述端口v1-连接，所端口v1-与所述的端子第二输入端与相连；同理，负信号放大的过程如下：端口v2 通过pcb板6的铜线与引针b1连接，引针b1的另一端与引针b2连接，引针b2通过pcb板6的铜线与引针b3连接，引针b3的另一端与引针b4连接,引针b4通过pcb板6的铜线与引针b5连接，.....，引针b13的另一端与引针b14连接，引针b14通过pcb板6的铜线与端口v2-连接,此时，正信号和负信号的信号线在震荡线圈中绕了7匝，将微弱的微安电流信号放大了七倍；进一步的，根据此方式，还可将电流信号按需求放大至更大，由此，通过骨架4与pcb板6的结合，将信号线进行多次绕线以放大信号，使直流电流中的微安级漏电流信号放大，便于检测；所述励磁线圈5与pcb板6连接，用于感应直流电流中的漏电流信号；pcb板6检测漏电流，并通过数据总线将漏电流的值上传给上位机，展示给用户，实现了对微安级漏电流的检测，并且待检测的电流信号通过插接端子3输入，当传感器发生故障时，可通过拔插替换，无需断电拆除导线，方便后续使用过程中的维护。
27.参照图3所示，所述pcb板6包括漏电流检测电路，漏电流检测电路包括电流采集模块10、主控模块20、通讯模块30和电源模块40；
28.电源模块40通过所述电源线与第一电源连接，且将第一电源转换为第二电源；电源模块40还与电流采集模块10、主控模块20和通讯模块30连接，将第二电源作为电流采集模块10、主控模块20和通讯模块30的工作电源；
29.电流采集模块10的信号输入端与所述励磁线圈5连接，电流采集模块10的信号输出端与主控模块20的信号输入端连接，电流采集模块10采集穿过所述励磁线圈5的直流电流中的漏电流信号，并根据采集到的漏电流信号输出脉宽信号给主控模块20；
30.主控模块20的信号输出端与通讯模块30的信号输入端连接，主控模块20根据所述电流采集模块10输出的脉宽信号获取所述漏电流信号的值，并输出给通讯模块30；
31.通讯模块30的信号输出端通过所述数据总线与上位机连接，将漏电流信号的值输出给上位机，用户可在上位机上看到相关数据，并可根据需要发出进一步的操作指令。
32.参照图4所示，所述电源模块40包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电源芯片u1、极性电容c1、极性电容c2、极性电容c3、二极管d1和电感l1，电源芯片u1的型号为mc33063，电源芯片u1包括电源端口vcc、端口ipk、驱动端口driver、第一输出端口comp、接地端口gnd、第二输出端口tc、端口se和端口sc；电源端口vcc与所述第一电源连接，电源端口vcc与电阻r1连接，电阻r1的另一端与所述驱动端口driver连接，电阻r1与所述驱动端口driver之间设有第一连接点50，该第一连接点50与端口ipk和端口sc连接，电源端口vcc与极性电容c1的正极连接，极性电容c1的负极接地；电阻r2的一端与所述输出端口comp连接，另一端与所述第二电源的输出端口连接，输出第二电源；电阻r3的一端与所述输出端口comp连接，另一端接地；极性电容c2的正极与所述第二输出端口tc连接，极性电容c2的负极接地；电感l1的一端与所述端口se连接，另一端与所述第二电源的输出端口连接；电感l1与所述端口se之间设有第二连接点60，该第二连接点60与二极管d1的负极连接，二极管d1的正极接地；电容c3的正极与所述第二电源的输出端口连接，电容c3的负极接地。
33.本实用新型的一种微安级直流电流传感器，通过将微安级漏电流信号放大，实现对微安级的弱小电流的检测测量，并且待检测的电流信号通过插接端子输入，当传感器发
生故障时，可通过拔插替换传感器，无需断电拆除导线，方便后续使用过程中的维护。
34.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。