电流检测装置的制作方法

电流检测装置
【技术领域】
1.本实用新型涉及一种检测装置，更具体地讲，本实用新型涉及一种具有特定结构配置以产生正确且稳定的电流检测结果的电流检测装置。


背景技术：

2.电子产品无论是在质量的检测或是其他的应用层面上，往往会需要对电回路进行电流的检测，以取得电气特性的参数供后续分析或判定。
3.为了确保或掌握电子产品在运作上的稳定性，在电流检测上就必须要能准确地将电回路中的电流流量测量出来。然而，现今许多电子产品往往具备了高频宽或是大电流等的电气特性，这使得电流的检测容易受到干扰导致误差，进而让电流检测的可靠度降低。
4.

技术实现要素：

5.本实用新型的一目的在于提高电流检测的正确性与稳定性。
6.本实用新型的另一目的在于提供一种适用于高频宽的电流检测装置。
7.为了实现上述目的及其他目的，本实用新型提出了一种电流检测装置，其通过第一电连接部及第二电连接部耦接在一供电回路中，并借助第一测量点及第二测量点输出一检测结果，包括：第一电极、第二电极、绝缘件及电流分流器。第一电极具有一座体及自所述座体延伸而出的一柱体，所述柱体远离所述座体的一端部作为所述第一电连接部；绝缘件具有容置所述柱体的一通道；第二电极设置于所述绝缘件的前端并具有供所述柱体凸伸而出的一通孔，所述第二电极的外表面作为所述第二电连接部，所述第二电极通过所述绝缘件与所述柱体隔离；电流分流器为环设于所述绝缘件表面且与所述柱体同轴的一金属片体，所述金属片体耦接所述第一电极及所述第二电极，所述金属片体上设有所述第一测量点及所述第二测量点。
8.根据本实用新型的一实施方式，所述座体可构造为向内凹陷以形成一环壁并形成围绕所述柱体的一限位部，所述限位部用于容置所述绝缘件的末端。
9.根据本实用新型的一实施方式，所述环壁的端缘与所述金属片体之间可通过一后端焊接部形成连接。
10.根据本实用新型的一实施方式，所述第二电极与所述金属片体之间可通过一前端焊接部形成连接。
11.根据本实用新型的一实施方式，所述第一电极的所述第一电连接部可用于接收所述供电回路的输入电流，所述第二电极的所述第二电连接部可用于产生输出电流至所述供电回路。
12.根据本实用新型的一实施方式，所述绝缘件可于侧缘具有朝外凸伸的一定位板，环设于所述绝缘件表面的所述金属片体具有供所述定位板凸伸而出的一缝隙，自所述金属片体延伸而出的所述第一测量点及所述第二测量点可设置于所述定位板上。
13.根据本实用新型的一实施方式，所述绝缘件可构造为筒状，所述金属片体可构造为具有一曲率的环型片体。
14.根据本实用新型的一实施方式，配置于邻近所述缝隙处的所述第一测量点及所述第二测量点可自所述金属片体的同一侧沿径向方向凸伸而出。
15.根据本实用新型的一实施方式，所述第一电极及所述第二电极可为非合金材质，所述电流分流器可为合金材质。
16.根据本实用新型的一实施方式，所述第一电极及所述第二电极的材质可为铜，所述电流分流器的材质可为锰铜合金。
17.根据本实用新型的一实施方式，可进一步包括：一散热元件及一阻隔件。所述散热元件可藉由所述阻隔件以承抵在所述电流分流器的外围，并藉由所述阻隔件使所述散热元件不接触所述第一电极、所述第二电极及所述电流分流器。
18.根据本实用新型的一实施方式，可进一步包括：一风扇装置。风扇装置设于所述散热元件的一端，以对所述散热元件提供气流。
19.这样，在电流分流器与第一电极的柱体是同轴的配置，以及环设于绝缘件表面的电流分流器的配置下，电流在电流检测装置内的流动路径形成一去一回的交错式路径，在这样的传输路径中，电流所衍伸的磁场分布可被有效地均匀化，且作为电压取样的电流分流器也不易随着频率的上升而大幅影响阻抗的大小，可有效提升电气特性的稳定程度与电流检测的正确性。
【附图说明】
20.图1为本实用新型一实施例的电流检测装置的分解示意图；
21.图2为电流检测装置于测试状态下的电路示意图；
22.图3为图1实施例的电流检测装置的立体示意图；
23.图4为本实用新型另一实施例的电流检测装置的剖面示意图；
24.图5为本实用新型再一实施例的电流检测装置的分解示意图。
【具体实施方式】
25.为充分了解本实用新型的目的、特征及功效，现借助下述具体的实施例，并配合附图，对本实用新型做一详细说明，说明如后：
26.在本技术中，所采用的用语“一”或“一个”来描述单元、部件、结构、装置、模块、系统、部位或区域等，只是为了方便说明，并对本实用新型的范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显地另指他意，否则这种描述应理解为包括一个或至少一个，可为单数也可同时包括复数。
27.在本技术中，所采用的用语“包含、包括、具有”或其他任何类似用语并非仅限于本技术所列举的此类要件，而是可包括未明确列举但却是所述单元、部件、结构、装置、模块、系统、部位或区域通常固有的其他要件。
28.在本技术中，所采用的“第一”或“第二”等类似序数的词语，是用以区分或指关联于相同或类似的元件或结构、部位或区域，并不必然隐含此类元件、结构、部位或区域在空间上的顺序。应该理解的是，在某些情况或配置下，序数词语可交换使用而不影响本实用新型的实施。
29.请参见图1及图2，图1为本实用新型一实施例的电流检测装置的分解示意图，图2
为电流检测装置在测试状态下的电路示意图。
30.电流检测装置100包括：第一电极110、第二电极120、绝缘件130 及电流分流器140。电流检测装置100可串接在电源200与待测物300的供电回路中，以对待测物300进行电流检测。在第一电极110上的端部1111作为第一电连接部101，第二电极120的外表面121作为第二电连接部102。在图2的示例中，将电流检测装置100的第一电连接部101耦接待测物300的正端，第二电连接部102 耦接电源200的正端，电流i的流向是由第二电连接部102流入电流检测装置100，并由第一电连接部101流出电流检测装置100。
31.在其他实施例中，电流检测装置100的第二电连接部102也可被设置为耦接待测物300的正端，同时，第一电连接部101耦接电源200的正端，电流 i的流向则是变成由第一电连接部101流入电流检测装置100，并由第二电连接部 102流出电流检测装置100。
32.在电流路径中，电流检测装置100藉由电流分流器140来做为电流流量的检测主体。电流分流器140上设有第一测量点141及第二测量点142，第一测量点141及第二测量点142用来耦接外部的信号处理设备，例如：电压测量设备。电流分流器140藉由本身的阻值使第一测量点141及第二测量点142之间具有作为检测结果的电压差异，进而可利用信号处理设备取得此差异状态下的电压压降值，再藉由此压降值与电流分流器140的阻值来判定所检测到的电流值。
33.这样，电流检测装置100所取得的检测结果，可供后端装置或设备去藉由检测结果来判定供电回路中的电流值。由于电流在导体中的传输过程中会在周围产生磁场，对于电流检测装置100来说会形成一种干扰，因此，通过电流检测装置100内的结构配置来改善电流检测的正确性。
34.如图1所示，第一电极110具有座体112及柱体111。柱体111配置为自座体112延伸而出。其中，柱体111与座体112可构造为一体成型，或柱体111 与座体112可通过其他的连接方式形成电连接。柱体111在远离座体112的端部 1111上，被定义为用来串接供电回路的第一电连接部101。
35.在一实施方式中，座体112可被构造为在一端呈现向内凹陷。座体112的外周缘藉由环壁1121来形成凹陷部位的边缘，环壁1121围绕柱体111，此凹陷部位定义为限位部1122。限位部1122可用来供绝缘件130末端的容置，进而可限定绝缘件130的位置。
36.如图1所示，绝缘件130具有容置柱体111的通道131。在一实施方式中，绝缘件130构造为筒状，并藉由通道131将柱体111具有曲率的外周面包覆于其中。绝缘件130例如为由属于耐热材质的聚甲醛(pom塑料)所制成，或是由其他具绝缘效果的材料所制成。
37.第二电极120设于绝缘件130的前端，并具有供柱体111的端部 1111凸伸而出的通孔122。第二电极120的外表面可被定义为第二电连接部102。其中，第二电极120藉由绝缘件130而与柱体111之间形成隔离状态，无直接的电连接。
38.电流分流器140作为耦接在第一电极110及第二电极120间的中间元件，让供电回路中的电流流过，以用于检测供电回路中的电流流量。电流分流器140具有阻值且呈金属片体状，通过第一测量点141及第二测量点142与外部信号处理设备耦接。借助第一测量点141与第二测量点142间所具有的电压差，可供外部信号处理设备取得此检测结果，以进行供电回路中的电流值的判定。
39.电流分流器140构造为金属片体并环设于绝缘件130的表面。值得注意的是，电流
分流器140与柱体111是以同轴的方式来配置二者间的空间关系。如图1的示例，柱体111可被绝缘件130的通道131限位于内，电流分流器140 配置在绝缘件130的表面且随着绝缘件130的筒状外形弯曲而具有曲率，呈现环形片体状。这样，绝缘件130的结构可使电流分流器140与柱体111之间的空间位置关被限制，限定了电流在电流检测装置100内的传输路径。
40.请同时参见图1及图3，图3为图1实施例的电流检测装置的立体示意图。绝缘件130在侧缘具有朝外凸伸的定位板132。定位板132用来承抵自电流分流器140的金属片体延伸而出的第一测量点141及第二测量点142。定位板132 上可设有供耦接第一测量点141及第二测量点142的导线(图未示)安置的沟槽。电流分流器140的环状的金属片体具有缝隙l(如图1所示)，缝隙l用于使定位板132 凸伸而出。
41.在一实施方式中，第一电极110的环壁1121的端缘与电流分流器 140的金属片体之间可藉由后端焊接部143形成电性的连接。此外，第二电极120 与电流分流器140的金属片体之间同样可利用焊接的方式而藉由前端焊接部形成电性的连接。亦即，将环形的环壁1121及第二电极120的端缘以一整圈布置焊接部的方式来与电流分流器140的金属片体形成电连接。其中，前端焊接部未示于图3中，其相同于后端焊接部143的态样。
42.如图1及图3的示例，配置在邻近缝隙l处的第一测量点141及第二测量点142是由电流分流器140的的同一侧，沿着筒状外形的金属片体的径向方向凸伸而出，亦即，第一测量点141及第二测量点142被配置为近似于垂直筒状外形的金属片体的表面。在图3的示例中，第一电极110的柱体111可凸伸于绝缘件130的通道131的通道口之外，且绝缘件130的通道口亦凸伸于第二电极120 的通孔122的孔口之外，这样可进一步确保第一电极110与第二电极120的阻隔性。
43.请参见图4，为本实用新型另一实施例的电流检测装置的剖面示意图。图4的示例类似于图3的示例，通过剖面示意图来说明电流的流向。图4的电流检测装置100是以第一电极110耦接待测物的正端，第二电极120耦接电源的正端来作为其中一种示例(可同时参见图2)。电流i自第一电极110的柱体111的端部1111流入，并流经柱体111本体后进入第一电极110的座体112，再通过后端焊接部143流入电流分流器140，并自与电流分流器140耦接的第二电极120流出。其中，电流分流器140的一端是抵顶在第二电极120的通孔121的斜口122处，藉由未绘示出的前端焊接部与第二电极120耦接。
44.基于电流分流器140与柱体111间的同轴配置，对称式的电流路径可有效抵销相互间的感应磁场所造成的干扰现象。此外，金属片体式的电流分流器140也可以使电流所衍伸的磁场分布被均匀化，进而亦能适合具有高频率的输入电流(例如大电流，100a)。
45.在其他实施例中，第一电极110及第二电极120为非合金材质(例如采用铜材质的电极)，电流分流器140为合金材质(例如锰铜合金或其他合金)。第一电极110、第二电极120及电流分流器140中，仅有电流分流器140为合金材质且搭配着金属片体式的外型以及与柱体111间的同轴配置，可让电流分流器 140的阻值更不易随着频率的变化而受影响。
46.请参见图5，为本实用新型再一实施例的电流检测装置的分解示意图。本实施例中，电流检测装置100更包含：散热元件150及阻隔件151。散热元件150藉由阻隔件151以承抵在电流分流器140的外围，并借助阻隔件151使散热元件150不接触第一电极110的柱体111与座体112、第二电极120及电流分流器 140。散热元件150如鳍片式的结构被配置于外围，进一步地还可在一端配置风扇装置160，以对散热元件150提供进一步的流动性气流，从
而有助于散热效果的增进。
47.综合上述，本实用新型将电流分流器设置为环设于绝缘件表面且与柱体同轴的金属片体，并与第一电极及第二电极构成电流检测装置内的对称式电流路径。在此设置下，可有效地提升电气特性的稳定程度与电流检测的正确性。
48.本实用新型在上文中公开了优选的实施例，然而本领域技术人员应理解的是，此处的实施例仅用于描述本实用新型，而不应解读为限制本实用新型的范围。应注意的是，所有与实施例等效的变化与置换，均应理解为涵盖于本实用新型的范畴内。因此，本实用新型的保护范围当以权利要求的保护范围为准。
49.【附图标记】
50.100
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电流检测装置
51.101
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第一电连接部
52.102
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第二电连接部
53.110
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第一电极
54.111
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柱体
55.1111
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端部
56.112
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座体
57.1121
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环壁
58.1122
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限位部
59.120
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第二电极
60.121
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外表面
61.122
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通孔
62.123
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斜口
63.130
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绝缘件
64.131
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通道
65.132
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定位板
66.140
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电流分流器
67.141
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第一测量点
68.142
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第二测量点
69.143
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后端焊接部
70.150
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散热元件
71.151
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阻隔件
72.160
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风扇装置
73.200
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电源
74.300
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待测物
75.i
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电流
76.l
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缝隙