一種隧道磁電阻電流傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種使用磁電阻傳感元件的電流傳感器，用來(lái)測(cè)量流經(jīng)導(dǎo)體的電流。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來(lái)說(shuō)，磁傳感器，包括利用了霍爾效應(yīng)的霍爾傳感器、磁阻元件和磁效應(yīng)晶體管等。磁傳感器將磁場(chǎng)的大小轉(zhuǎn)換為與電阻變化或電動(dòng)勢(shì)等對(duì)應(yīng)的電信號(hào)并輸出，通過(guò)感應(yīng)被測(cè)定電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小來(lái)檢測(cè)流經(jīng)導(dǎo)體的電流的大小，如果存在來(lái)自外部的干擾磁場(chǎng)有可能導(dǎo)致電流測(cè)量精度下降。
[0003]在傳統(tǒng)的測(cè)量方法中，都采用磁芯靠近霍爾效應(yīng)元件的方式進(jìn)行測(cè)量，然而，這種構(gòu)造的電流傳感器就必須要有圍繞在導(dǎo)體的周圍的磁芯，因此，不適用于小型化，且電流傳感器不允許分別制造磁芯和磁傳感器，再進(jìn)行組裝，就會(huì)導(dǎo)致了生產(chǎn)成本高且測(cè)量精度受到環(huán)境溫度變化和組裝性能的影響較大。
[0004]為了追求電流傳感器的小型化，現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)存在無(wú)需磁芯的電流檢測(cè)芯片。然而，在此類產(chǎn)品中，需要充分考慮以電子設(shè)備為對(duì)象的安全標(biāo)準(zhǔn)，并充分考慮到空間距離和爬電距離的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。這里所說(shuō)的空間距離是指穿過(guò)兩個(gè)導(dǎo)電部分之間的空間的最短距離，而爬電距離是指沿著兩個(gè)導(dǎo)電部分(一次電流線和二次電路)之間的絕緣物的表面的最短距離。而對(duì)于此類電流檢測(cè)芯片，由于將一次電流線置于芯片內(nèi)部，導(dǎo)致絕緣距離不夠，而且會(huì)發(fā)生因電流較大時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱，導(dǎo)致輸出精度漂移，甚至發(fā)生芯片過(guò)熱損壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種新型的提高抗干擾性并能減少部件數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化，能夠PCB安裝且保證了足夠的電隔離強(qiáng)度的隧道磁電阻電流傳感器。此隧道磁電阻電流傳感器采用原邊被測(cè)電流線與測(cè)試電路分開(kāi)布置的方式，確保通過(guò)較大電流時(shí)一次電流線的發(fā)熱不會(huì)損壞二次電路，而且利用隧道磁電阻較穩(wěn)定的溫度特性，確保環(huán)境溫度變化時(shí)的輸出精度。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種隧道磁電阻電流傳感器，通過(guò)感應(yīng)被測(cè)定電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小來(lái)檢測(cè)流經(jīng)U形電流導(dǎo)體的電流的大小，所述隧道磁電阻電流傳感器包括:
[0007]絕緣殼體，裝配于絕緣殼體上的U形電流導(dǎo)體，第三電端子，兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器，ASIC專用電子電路及PCB印刷電路板，其中所述的U形電流導(dǎo)體具有一體成型的第一電端子和第二電端子，電流通過(guò)所述的第一電端子到第二電端子，或者電流通過(guò)第二電端子到第二電端子；所述的第一電端子和所述的第二電端子并排排列；所述的第三電端子包括并排設(shè)定的三個(gè)接線端子；
[0008]所述的ASIC專用電子電路和所述兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器設(shè)置在所述U形電流導(dǎo)體的下方；所述的ASIC專用電子電路和所述磁場(chǎng)傳感器設(shè)置在PCB印刷電路板的同側(cè)或者兩側(cè)；所述的第三電端子與所述ASIC專用電子電路電連接。
[0009]優(yōu)選的，所述的兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器分別布置在U形電流導(dǎo)體的第一電端子和第二電端子的軸線上且沿一條水平線布置，且敏感軸方向相對(duì)或相背離，流過(guò)所述U形電流導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在所述的兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器的位置處指向相反的方向。
[0010]優(yōu)選的，所述的磁場(chǎng)傳感器為TMR傳感器。
[0011]優(yōu)選的，所述的磁場(chǎng)傳感器為AMR傳感器或者GMR傳感器。
[0012]優(yōu)選的，所述的磁場(chǎng)傳感器包含有1、2或4個(gè)磁電阻元件，構(gòu)成惠斯通電橋電路。
[0013]優(yōu)選的，所述的惠斯通電橋電路為半橋、全橋或者準(zhǔn)橋。
[0014]優(yōu)選的，所述的ASIC專用電子電路，至少包括電阻，電容，信號(hào)處理電路，信號(hào)放大電路和濾波電路。
[0015]優(yōu)選的，所述的ASIC專用電子電路和所述兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器集成在同一芯片上。
[0016]優(yōu)選的，所述的U形電流導(dǎo)體的第一電端子和第二電端子內(nèi)側(cè)邊的間距為0.5mm或 1mm 或 2mm。
[0017]優(yōu)選的，所述的絕緣殼體為塑料殼體，其設(shè)有圓柱形定位粧以對(duì)所述U形電流導(dǎo)體定位，所述圓柱形定位粧的直徑和所述U形電流導(dǎo)體內(nèi)側(cè)的直徑相匹配。
[0018]本實(shí)用新型的磁場(chǎng)傳感器對(duì)平行于所述傳感器表面的磁場(chǎng)分量敏感，兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器布置在U形電流導(dǎo)體的第一電端子和第二電端子的軸線上且沿一條水平線布置，且敏感軸方向相對(duì)或相背離，這就構(gòu)成了差分的方式檢測(cè)電流，能夠有效抑制來(lái)自外部的干擾磁場(chǎng)和因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的影響。
[0019]此外，與傳統(tǒng)的霍爾傳感器相比，在溫度穩(wěn)定性方面，本實(shí)用新型的磁場(chǎng)傳感器具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，更適合在溫度變化較大的環(huán)境下應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實(shí)用新型磁電阻傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型磁電阻傳感器的U形電流導(dǎo)體局部放大示意圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型磁電阻傳感器的截面示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型磁電阻傳感器的俯視示意圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型磁電阻傳感器的包含磁場(chǎng)傳感器的俯視示意圖；
[0026]圖6為本實(shí)用新型磁電阻傳感器的實(shí)施例一示意圖；
[0027]圖7為本實(shí)用新型磁電阻傳感器的實(shí)施例二示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖分別對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。
[0029]請(qǐng)參閱附圖1，附圖1為本實(shí)用新型的磁電阻傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖，包含有U形電流導(dǎo)體1，第三電端子2，塑料殼體3等，從附圖1可以看出，整體結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體形狀，U形電流導(dǎo)體1的兩個(gè)電端子平行設(shè)置。第三電端子包含有并排設(shè)定的三個(gè)接線端子。上述塑料殼體3也可以是其它絕緣殼體。
[0030]圖2為本實(shí)用新型的隧道磁電阻電流傳感器的U形電流導(dǎo)體的局部放大示意圖，具有一體成型的第一電端子7和第二電端子8，電流通過(guò)所述的第一電端子7到第二電端子8，或者電流通過(guò)第二電端