一种高精度电流传感器的多层屏蔽结构的制作方法

1.本发明属于电流传感器技术领域，具体涉及一种高精度电流传感器的多层屏蔽结构。


背景技术：

2.电流表在控制系统、能源管理系统、变电站自动化、配电网自动化等方面被广泛应用，而且对电流表的精度与可靠性的要求越来越高。但是目前大部分电流表并没有屏蔽组件，或者屏蔽组件的屏蔽效果很微弱，达不到电流表对与抗工频磁场与恒定磁场干扰的效果，严重影响了电流表的精度与可靠性，部分电流表虽然有屏蔽结构，但是屏蔽结构体积较大，大量占用电能表内部空间，这加大了电流表的设计产生难度。本发明设计出一种结构简单、体积小、屏蔽效果好的屏蔽壳组件，适用于多种复杂的环境场合，提高了电流表的精度与可靠性。


技术实现要素：

3.为克服现有技术的不足，本发明的整个结构对电流传感器的磁芯及磁场芯片进行大面积的包围，屏蔽效果更好。内部屏蔽层有效的屏蔽掉外部干扰通过屏蔽结构的内侧对磁感应组件产生影响。非接触式或非紧密接触式磁导体，将外部干扰磁场的磁路分割或引出，配合上盖结构，屏蔽效果优于单层的屏蔽效果。并且整体结构简单、体积小，适用于多种复杂的环境场合，提高了电流表的精度与可靠性。
4.本发明的技术方案是：一种高精度电流传感器的多层屏蔽结构，所述屏蔽结构包括上盖结构、内层底壳结构和外层底壳结构；所述上盖结构包括圆形平板、碗状连接结构和圆筒形结构，所述圆形平板、所述碗状连接结构和所述圆筒形结构为一个同心的圆筒形的一体结构，一体结构的内部形成一个上盖内圆环，所述圆形平板的中心设有碗状连接结构，所述碗状连接结构把所述圆形平板和所述圆筒形结构连接到一起；所述内层底壳结构包括内层底壳内壁、内层底壳外壁和碗状连接圆环，所述内层底壳内壁、所述内层底壳外壁和所述碗状连接圆环为一个同心的圆筒形的一体结构，所述碗状连接圆环把所述内层底壳内壁和所述内层底壳外壁连接为一个整体，所述整体的内壁形成一个内层同心圆；所述外层底壳结构包括外层底壳外壁、底部圆环和碗状连接结构，所述外层底壳外壁、所述底部圆环和所述碗状连接结构为一个同心的圆筒形的一体结构，所述碗状连接圆环把所述外层底壳外壁和底部圆环连接到一起；所述圆形平板直径与所述内层底壳结构直径相同，所述上盖结构中的圆形平板嵌入在内层底壳结构上，组成一个组件，所述内层底壳外壁直径大于所述圆筒形结构，所述圆筒形结构与所述内层底壳外壁组成内部屏蔽层。
5.优选的，所述圆筒形结构的高度小于所述内层底壳结构的高度与所述内层底壳内
壁的高度之差，所述圆筒形结构与所述内层底壳内壁之间形成一条内侧缝隙，所述内侧缝隙构成了磁感应芯片感应导线电流形成的磁场而设置的缺口。
6.优选的，所述圆形平板的高度与所述内层底壳结构的高度之和与所述外层底壳结构的高度相同，所述上盖结构中的圆形平板直径与所述内层底壳结构直径相同且小于所述外层底壳结构的直径，所述组件完全嵌入到外层底壳结构中，所述上盖结构的所述圆形平板的高度与所述外层底壳结构外壁的高度相等，组成完整的屏蔽壳组件，此时内层底壳与外层底壳形成非接触式或非紧密接触式磁导体的屏蔽体。、优选的，所述内层底壳底部为u形，所述外层底壳底部的截面为环状结构。
7.优选的，所述壳体结构的材料为为电工纯铁材料。
8.优选的，所述上盖内圆环的直径和所述内层同心圆的直径相等。
9.本发明的本发明的有益效果：1）本发明整个结构对电流传感器的磁芯及磁场芯片进行大面积的包围，屏蔽效果更好。
10.2）内部屏蔽层有效的屏蔽掉外部干扰通过屏蔽结构的内侧对磁感应组件产生的影响。
11.3）非接触式或非紧密接触式磁导体，将外部干扰磁场的磁路分割或引出，配合上盖结构，屏蔽效果优于单层的屏蔽效果。
12.4）所述内层底壳倒角，外层底壳倒角以及所述上盖内壁凸起，都是倒角，方便了加工，并且非尖锐凸出形的结构有利于避免磁场的尖端漏磁，避免了屏蔽结构对磁感应组件的影响。
13.附图说明：图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的整体装配示意图；图3为本发明的整体结构俯视图图4为本发明的上盖结构示意图；图5为本发明的上盖结构截面图；图6 为本发明的上盖结构俯视图；图7 为本发明的上盖结构主视图；图8 为本发明的内层底壳结构图；图9 为本发明的内层底壳主视图；图10为本发明的 内层底壳剖面图；图11 为本发明的外层底壳结构图；图12为本发明的外层底壳结构正视图；图13为本发明的上盖结构、内层底壳结构、外层底壳结构平面尺寸示意图；图中，1、上盖结构；2、内层底壳结构；3、外层底壳外壁；4、圆形平板；5、圆筒形结构；6、圆筒形结构顶端倒角；7、碗状连接结构；8、内侧缝隙；9、内层同心圆；10、碗状连接圆环；12、上盖内圆环；13、内层底壳内壁；14、内层底壳底部；15、外层底壳底部。
14.具体实施方式
15.参见图1-13所示，所述屏蔽结构包括上盖结构1、内层底壳结构2和外层底壳结构；所述上盖结构包括圆形平板4、碗状连接结构7和圆筒形结构5，所述圆形平板4、碗状连接结构7和圆筒形结构5为同一个圆心的上盖一体结构，该结构顶面的截面设有一个圆筒形结构顶端倒角7，上盖一体结构的内部形成一个上盖内圆环12，如图9。如图13所示，所述圆形平板4直径为d厘米，高度为a，所述圆筒形结构5直径为c厘米，高度为b厘米。所述内层底壳结构2包括内层底壳内壁13、内层底壳外壁和碗状连接圆环10，所述内层底壳内壁13、内层底壳外壁和碗状连接圆环10为一个同心的圆筒形的一体结构，整体直径为i厘米，高度为e厘米。所述碗状连接圆环10把所述内层底壳内壁13和所述内层底壳外壁连接为一个整体，所述整体的内壁形成一个内层同心圆9。上盖内圆环12与内层同心圆9为同一直径。如图13所示，所述内层底壳内壁13直径为h厘米，高度为j厘米。所述外层底壳结构包括外层底壳外壁3、底部圆环和碗状连接结构7。所述外层底壳外壁3、底部圆环和碗状连接结构7为一个同心的圆筒形的一体整体结构，整体结构直径为g厘米，高度为f厘米。在上述的整个结构中,存在以下关系：d=i 且i《g ，i》c ，b《e-j ，a e=f 。将所述上盖结构1放入所述内层底壳结构2中，由于d=i，所以所述上盖结构1中的圆形平板4正好盖在内层底壳结构上，组成组件，记为m。由于i》c，所以所述圆筒形结构5与所述内层底壳外壁组成内部屏蔽层，有效的屏蔽掉外部干扰通过屏蔽结构的内侧对磁感应组件产生影响；由于b《e-j，所以所述圆筒形结构5与所述内层底壳内壁13之间形成一条内侧缝隙8，内侧缝隙8是为磁感应芯片正常情况下感应导线电流形成的磁场而设置的缺口。所述内层底壳底部14为u形，所述外层底壳底部15的截面为环状结构，，既能稳定放置又可以减少了与外部部件的接触面积，有利于屏蔽效果。
16.将所述组件m放入所述外层底壳结构中，由于a e=f，d=i 且i《g，所以组件m正好完全嵌入到外层底壳结构中，并且所述上盖结构1的圆形平板4正好与所述外层底壳结构外壁持平，组成完整的屏蔽壳组件，此时内层底壳与外层底壳形成两个非接触式或非紧密接触式磁导体的屏蔽体，将外部干扰磁场的磁路分割或引出，配合上盖结构1，屏蔽效果大大优于单层的屏蔽效果。