專利名稱：一種多層屏蔽的鉗型傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多層屏蔽的鉗型傳感器，能檢測到低達(dá)1mA的電流，能夠跟蹤輸出真實(shí)反映被測電流的波形，可應(yīng)用于需要進(jìn)行非接觸電流/電壓信號測試的場合，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的鉗型傳感器由鐵芯、外殼組成，它有如下缺點(diǎn)1.傳統(tǒng)傳感器探頭采用的是鐵芯直接耦合的方法，不用屏蔽層或只用一層屏蔽層，所以在測量微弱信號時(shí)極易受到外界電磁場的干擾，感應(yīng)到的波形嚴(yán)重失真；2.傳統(tǒng)的鉗型表鉗口鐵芯使用硅鋼片材料，由于硅鋼片的密度較大，抗飽和性能差，其有效磁導(dǎo)率低，這樣制成的鉗表比較重，測量精度也受到一定的影響；3.傳統(tǒng)的傳感器鉗口多采用機(jī)械件固定來對準(zhǔn)鐵芯，采用這種方式鐵芯的切面吻合度受到一定的影響，在長時(shí)間使用后，會產(chǎn)生變形，影響傳輸性能；4.傳統(tǒng)的傳感器鉗口為圓型，圓型鉗口不方便在比較寬的扁形導(dǎo)線上測量。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能在外界干撓環(huán)境下測量微電量信號的多層屏蔽的鉗型傳感器。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是提供一種多層屏蔽的鉗型傳感器，包括探頭殼、鐵芯，鐵芯置于探頭殼里，其特征在于，鐵芯和探頭殼外壁之間至少置有兩層屏蔽層，各屏蔽層對應(yīng)有不同或相同的接地，在各屏蔽層之間置有填充硅膠。
所述的探頭殼、鐵芯為橢圓形。
所述的鐵芯可以是鐵、硅鋼片、坡莫合金和磁、鐵氧體材料。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.采用至少兩層屏蔽技術(shù)由于在儀器現(xiàn)場使用時(shí)外界存在較強(qiáng)的電場和磁場干擾，因此必須在鐵心外面加入屏蔽措施(1)電場屏蔽 使用接地的金屬體包裹或隔離信號傳輸線，金屬體可以是很薄的金屬箔，但必須要有良好的接地。
(2)磁場屏蔽 在磁場頻率比較低時(shí)，在100kHz以下，本發(fā)明采用鐵磁性材料如鐵、硅鋼片、坡莫合金等進(jìn)行磁場屏蔽，鐵磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率很大，所以可把磁力線集中在其內(nèi)部通過，高頻磁場屏蔽材料采用金屬良導(dǎo)體，例如銅、鋁等。當(dāng)高頻磁場穿過金屬板時(shí)在金屬板上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由于金屬板的電導(dǎo)率很高，所以產(chǎn)生很大的渦流，渦流又產(chǎn)生反磁場，與穿過金屬板的原磁場相互抵消，同時(shí)又增加了金屬板周圍的原磁場，使磁力線在金屬板四周繞行而過。
本實(shí)用新型采用了多重屏蔽方法，這多重屏蔽層采用了不同的金屬材料，其中純鐵屏蔽材質(zhì)采用無時(shí)效超級電工純鐵板，磁屏蔽工件成形工藝精度控制嚴(yán)格，配合尺寸精密，磁屏蔽材料處理采用高純氫氣退火工藝或高真空退火工藝，導(dǎo)磁性能一流，利用它們各自的特性對磁場和電場分別隔離，形成了對電場，磁場的多重屏蔽，能有效屏蔽外界電場及磁場的干擾，屏蔽效能在60dB以上，即使在電磁干擾較大的50萬KV的變電站的環(huán)境中也能正常工作，感應(yīng)到的波形幾乎沒有失真。
屏蔽罩的拼裝事先將各塊板材按照圖示加工，進(jìn)行熱處理，然后進(jìn)行安裝。每塊板材的拼接處要焊接起來，以便形成連續(xù)的磁通路。這樣構(gòu)成的屏蔽室對電磁場有較好的屏蔽效能。
2.使用坡莫合金材料具有良好的導(dǎo)磁性能本實(shí)用新型采用了坡莫合金來做鐵芯，坡莫合金具有高初始磁導(dǎo)率、低矯頑力和低損耗，約為磁鋼的1/5～1/10、磁性能穩(wěn)定的特性。
鐵芯熱處理采用高真空退火式超純氫氣退火工藝，做出來的鐵芯具有極高導(dǎo)磁率、低漏磁、能高保真?zhèn)鬏斝盘?，體積小，重量輕，對繞線應(yīng)力抗力強(qiáng)、磁性穩(wěn)定，工作磁感高于磁鋼，400HZ時(shí)為磁鋼的一倍，從而測量精度大大提高。
3.本實(shí)用新型采用彈性硅膠材料添充到各屏蔽層之間來固定鐵芯，相比傳統(tǒng)的機(jī)械固定方法，鉗口能夠更好的吻合，從而提高了傳輸性能，測量精度大大提高。
4.獨(dú)特的大口徑橢圓形內(nèi)徑，克服了圓型鉗口不方便在比較寬的扁形導(dǎo)線上測量的缺點(diǎn)，能同時(shí)適用圓形和扁形導(dǎo)線的測量，而且氣隙也小，相同尺寸的內(nèi)徑其他產(chǎn)品只能測到安培級以上的電流，本產(chǎn)品可以測量到1mA的電流。
5.鉗口副邊的電流/電壓信號無相位差，可保證波形的特性.方便后續(xù)的電路處理。


圖1為一種多層屏蔽的鉗型傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例如圖1所示，為一種多層屏蔽的鉗型傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種多層屏蔽的鉗型傳感器由探頭殼1、鐵芯2、三層屏蔽層3組成。
鐵芯2材料可以是鐵、硅鋼片、坡莫合金和磁、鐵氧體材料，事先將各塊板材按照圖紙加工，探頭殼1、鐵芯2為橢圓形密封起來，進(jìn)行熱處理，然后進(jìn)行安裝，將鐵芯2安裝于探頭殼1里，鐵芯2和探頭殼外壁4之間置有三層屏蔽層3，各屏蔽層3對應(yīng)一個(gè)接地6，在每兩層屏蔽層3之間填上填充硅膠5，保證各屏蔽層之間的絕緣。
權(quán)利要求1.一種多層屏蔽的鉗型傳感器，包括探頭殼(1)、鐵芯(2)，鐵芯(2)置于探頭殼(1)里，其特征在于，鐵芯(2)和探頭殼外壁(4)之間至少置有兩層屏蔽層(3)，各屏蔽層(3)對應(yīng)有不同或相同的接地(6)，在各屏蔽層(3)之間置有填充硅膠(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉗型傳感器，其特征在于，所述的探頭殼(1)、鐵芯(2)、為橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉗型傳感器，其特征在于，所述的鐵芯(2)可以是鐵、硅鋼片、坡莫合金和磁、鐵氧體材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多層屏蔽的鉗型傳感器，包括探頭殼、鐵芯，鐵芯置于探頭殼里，其特征在于，鐵芯和探頭殼外壁之間至少置有兩層屏蔽層，各屏蔽層對應(yīng)有不同或相同的接地，在各屏蔽層之間置有填充硅膠。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能測量微弱電信號。
文檔編號G01R19/00GK2757139SQ20042011452
公開日2006年2月8日 申請日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者朱強(qiáng), 胡瑞華, 曾志海 申請人:上海電動(dòng)工具研究所