电流感测装置的制作方法

本发明涉及一种电流感测装置。

背景技术：

1、在过去的几十年中，包括一个或多个线圈元件的电流感测装置受到了越来越多的关注。线圈元件包括线圈架/线轴和应用于线圈架的非磁性且非导电的绕线体上的绕组部段，其中绕组部段由围绕绕线体的中心轴线缠绕的一定长度的导线形成。在这种具有多个线圈元件的电流感测装置中，常见的形式是罗果夫斯基线圈构型，其中线圈元件被布置成在为导体预留的开口周围形成近似闭合的路径，并且被电连接以对它们的信号求和并提供装置的测量电压，该测量电压指示导体中的电流。然而，测量也会受到外部磁场和电场以及寄生耦合的影响。

2、在通常的实施方式中，已知以连续的布置连接线圈元件，并提供回路导体来补偿由线圈元件的路径形成的电回路，如ep0209415b1和us9664711b2中所公开的那样。然而，最好的情况是当它得到最佳应用时，回路导体只能帮助抵抗均匀磁场的干扰。

3、在us9494620b2和us9453858b2中，公开了以插入的方式连接正向路径中的部分线圈元件和反向路径中的部分线圈元件，目的是减少不对称对测量精度的影响。该概念允许减少来自干扰性的均匀电场和均匀磁场的影响，但不足以提供强抗干扰性。主要是，这一概念对于电气安装中最常见的非均匀电场或非均匀磁场的对抗相对较弱。

4、有必要解决这些问题。

技术实现思路

1、因此，具有改进的电流感测装置将是有利的。

2、本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中进一步的实施例包含在从属权利要求中。

3、在一方面，提供了一种电流感测装置，包括:

4、-n个线圈元件，其中n是大于或等于4的偶数。

5、n个线圈元件以环形或多边形构型布置。每个线圈元件位于环形或多边形构型中的位置编号i处，其中i＝1至n。

6、-在/位于位置编号i＝1处的线圈元件与在/位于位置编号i＝n处的线圈元件相邻。

7、-位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x-1处的线圈元件相邻。

8、-位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x+1处的线圈元件相邻，其中1<x<n。

9、每个线圈元件包括多个导线绕线层，这些导线绕线层包括最内侧的导线绕线层和最外侧的导线绕线层，并且这些导线绕线层彼此电连接。

10、-在位置编号i＝1处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到端子。

11、-位于位置编号i＝y处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝y-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中y是大于或等于3的奇数。

12、-在位置编号i＝2处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到端子。

13、-位于位置编号i＝z处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝z-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中z是大于或等于4的偶数。

14、-位于位置编号i＝n处的线圈元件的最内侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝n-1处的线圈元件的最内侧的导线绕线层。

15、在一个示例中，对于每个线圈元件，围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成最内侧的导线绕线层，并且围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成最外侧的导线绕线层。最内侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度基本上与最外侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度相同。

16、在一个示例中，对于所有线圈元件，最内侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度基本上相同。

17、在一个示例中，对于每个线圈元件，围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成最内侧的导线绕线层，并且围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成最外侧的导线绕线层。最内侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度大于最外侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度。

18、在一个示例中，对于所有线圈元件，最内侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度基本上相同。

19、在一个示例中，对于所有线圈元件，最外侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度基本上相同。

20、在一个示例中，每个线圈元件包括第三导线绕线层，该第三导线绕线层直接电连接到最内侧的导线绕线层并且位于最内侧的导线绕线层和最外侧的导线绕线层之间。围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成第三导线绕线层。最内侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度基本上与第三导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度相同。

21、在一个示例中，每个线圈元件包括第四导线绕线层，该第四导线绕线层直接电连接到最外侧的导线绕线层并且位于最内侧的导线绕线层和最外侧的导线绕线层之间。围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成第四导线绕线层。最外侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度基本上与第四导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度相同。

22、在一个示例中，将线圈元件在位置编号i＝2处的最外侧的导线绕线层连接到端子的电链路的一部分与将线圈元件在位置编号i＝3处的最外侧的导线绕线层连接到线圈元件在位置i＝1处的最内侧的导线绕组的电链路的一部分交叉。

23、在一个示例中，将位于位置编号i＝z处的线圈元件的最外侧的导线绕线层连接到位于位置编号i＝z-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层的电链路与将位于位置编号i＝y处的线圈元件的最外侧的导线绕线层连接到位于位置编号i＝y-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层的至少一个电链路交叉。

24、在一个示例中，将位于位置编号i＝n处的线圈元件的最内侧的导线绕线层连接到位于位置编号i＝n-1处的线圈元件的最内侧的导线绕线层的电链路的一部分与将位于位置编号i＝n处的线圈元件的最外侧的导线绕线层连接到位于位置编号i＝n-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层(ln-2:l4)的电链路的一部分交叉。

25、在一个示例中，将位于位置编号i＝n处的线圈元件的最内侧的导线绕线层连接到位于位置编号i＝n-1处的线圈元件的最内侧的导线绕线层的电链路的桥接部分比将位于位置编号i＝n处的线圈元件的最内侧的导线绕线层连接到位于位置编号i＝n-1处的线圈元件的最内侧的导线绕线层的电链路的其他部分短得多。

26、在一方面，提供了一种电流感测装置，包括:

27、-n个线圈元件，其中n是大于或等于4的偶数；和

28、其中，n个线圈元件以环形或多边形构型布置；

29、其中每个线圈元件位于环形或多边形构型中的位置编号i处，其中i＝1至n，其中位置编号i＝1处的线圈元件与位置编号i＝n处的线圈元件相邻，并且其中位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x-1处的线圈元件相邻，并且位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x+1处的线圈元件相邻，其中1<x<n；

30、其中每个线圈元件包括多个导线绕线层，这些导线绕线层包括最内侧的导线绕线层和最外侧的导线绕线层，并且其中这些导线绕线层彼此电连接；

31、其中在位置编号i＝1处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到在位置编号i＝2处的线圈元件的最外侧的导线绕线层；

32、其中位于位置编号i＝y处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝y-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中y是大于或等于3的奇数；

33、其中在位置编号i＝2处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到在位置编号i＝1处的线圈元件(l1)的最外侧的导线绕线层；

34、其中位于位置编号i＝z处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝z-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中z是大于或等于4的偶数；

35、其中，位于位置编号i＝n处的线圈元件的最内侧的导线绕线层经由电链路连接到端子；和

36、其中位于位置编号i＝n-1处的线圈元件的最内侧的导线绕线层经由电链路连接到端子。

37、在一方面，提供了一种电流感测装置，包括:

38、-n1个线圈元件，其中n1是0和n之间的数，并且其中n是整数；和

39、-n2个线圈元件，其中n2是0和n之间的数，并且其中n是整数。

40、n1个线圈元件和n2个线圈元件以环形或多边形构型布置，并且n1+n2是大于或等于4的偶数。n1个线圈元件被布置成半环形或多边形构型，以及n2个线圈元件被布置成半环形或多边形构型。

41、对于n1个线圈元件(当n1>0时):

42、-每个线圈元件位于半环形或多边形构型中的位置编号i处，其中i＝1到n1。

43、-位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x-1处的线圈元件相邻。

44、-位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x+1处的线圈元件相邻，其中1<x<n1；

45、每个线圈元件包括多个导线绕线层，这些导线绕线层包括最内侧的导线绕线层和最外侧的导线绕线层，并且这些导线绕线层彼此电连接。

46、-在位置编号i＝1处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到端子。

47、-位于位置编号i＝y处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝y-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中y是大于或等于3的奇数。

48、-位于位置编号i＝z处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝z-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中z是大于或等于4的偶数。

49、-位于位置编号i＝n1的线圈元件的最内侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝n1-1处的线圈元件的最内侧的导线绕线层。

50、对于n2个线圈元件(当n2>0时):

51、-每个线圈元件位于半环形或多边形构型中的位置编号i处，其中i＝1到n2。

52、-位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x-1处的线圈元件相邻。

53、-位于位置编号i＝x处的线圈元件与位于位置编号i＝x+1处的线圈元件相邻，其中1<x<n2；

54、每个线圈元件包括多个导线绕线层，这些导线绕线层包括最内侧的导线绕线层和最外侧的导线绕线层，并且这些导线绕线层彼此电连接。

55、-在位置编号i＝2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层经由电链路连接到端子。

56、-位于位置编号i＝y处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝y-2处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中y是大于或等于3的奇数。

57、-位于位置编号i＝z-2处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝z处的线圈元件的最内侧的导线绕线层，其中z是大于或等于4的偶数。

58、-位于位置编号i＝n2处的线圈元件的最外层的导线绕线层经由电链路连接到位于位置编号i＝n2-1处的线圈元件的最外层的导线绕线层。

59、对于电流感测装置:

60、-在n1个线圈元件的位置编号i＝2处的线圈元件的最外侧的导线绕线层经由电链路连接到在n2个线圈元件的位置编号i＝1处的线圈元件的最内侧的导线绕组。

61、-在n1个线圈元件的位置编号i＝1处的线圈元件与在n2个线圈元件的位置编号i＝1处的线圈元件相邻。

62、在一个示例中，对于每个线圈元件，围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成最内侧的导线绕线层，并且围绕线圈元件的绕线体的轴线缠绕的导线形成最外侧的导线绕线层。最内侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度大于最外侧的导线绕线层沿着绕线体的轴线的宽度。

63、参考下文描述的实施例，上述方面和示例将变得显而易见并得到阐述。