一種隧道磁電阻電流傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種使用磁電阻傳感元件的電流傳感器，用來測量流經導體的電流。
【背景技術】
[0002]一般來說，磁傳感器，包括利用了霍爾效應的霍爾傳感器、磁阻元件和磁效應晶體管等。磁傳感器將磁場的大小轉換為與電阻變化或電動勢等對應的電信號并輸出，通過感應被測定電流產生的磁場大小來檢測流經導體的電流的大小，如果存在來自外部的干擾磁場有可能導致電流測量精度下降。
[0003]在傳統的測量方法中，都采用磁芯靠近霍爾效應元件的方式進行測量，然而，這種構造的電流傳感器就必須要有圍繞在導體的周圍的磁芯，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，再進行組裝，就會導致了生產成本高且測量精度受到環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，現有技術中，已經存在無需磁芯的電流檢測芯片。然而，在此類產品中，需要充分考慮以電子設備為對象的安全標準，并充分考慮到空間距離和爬電距離的產品開發。這里所說的空間距離是指穿過兩個導電部分之間的空間的最短距離，而爬電距離是指沿著兩個導電部分(一次電流線和二次電路)之間的絕緣物的表面的最短距離。而對于此類電流檢測芯片，由于將一次電流線置于芯片內部，導致絕緣距離不夠，而且會發生因電流較大時產生的發熱，導致輸出精度漂移，甚至發生芯片過熱損壞。

【發明內容】

[0005]為了克服現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于，提供一種新型的提高抗干擾性并能減少部件數量來實現小型化，能夠PCB安裝且保證了足夠的電隔離強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電流線與測試電路分開布置的方式，確保通過較大電流時一次電流線的發熱不會損壞二次電路，而且利用隧道磁電阻較穩定的溫度特性，確保環境溫度變化時的輸出精度。
[0006]為了達到上述目的，本發明提出一種隧道磁電阻電流傳感器，通過感應被測定電流產生的磁場大小來檢測流經U形電流導體的電流的大小，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形電流導體，第三電端子，兩個磁場傳感器，ASIC專用電子電路及PCB印刷電路板，其中所述的U形電流導體具有一體成型的第一電端子和第二電端子，電流通過所述的第一電端子到第二電端子，或者電流通過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定的三個接線端子；
[0008]所述的ASIC專用電子電路和所述兩個磁場傳感器設置在所述U形電流導體的下方；所述的ASIC專用電子電路和所述磁場傳感器設置在PCB印刷電路板的同側或者兩側；所述的第三電端子與所述ASIC專用電子電路電連接。
[0009]優選的，所述的兩個磁場傳感器分別布置在U形電流導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，且敏感軸方向相對或相背離，流過所述U形電流導體的電流產生的磁場在所述的兩個磁場傳感器的位置處指向相反的方向。
[0010]優選的，所述的磁場傳感器為TMR傳感器。
[0011]優選的，所述的磁場傳感器為AMR傳感器或者GMR傳感器。
[0012]優選的，所述的磁場傳感器包含有1、2或4個磁電阻元件，構成惠斯通電橋電路。
[0013]優選的，所述的惠斯通電橋電路為半橋、全橋或者準橋。
[0014]優選的，所述的ASIC專用電子電路，至少包括電阻，電容，信號處理電路，信號放大電路和濾波電路。
[0015]優選的，所述的ASIC專用電子電路和所述兩個磁場傳感器集成在同一芯片上。
[0016]優選的，所述的U形電流導體的第一電端子和第二電端子內側邊的間距為0.5mm或 Imm 或 2mm。
[0017]優選的，所述的絕緣殼體為塑料殼體，其設有圓柱形定位粧以對所述U形電流導體定位，所述圓柱形定位粧的直徑和所述U形電流導體內側的直徑相匹配。
[0018]本發明的磁場傳感器對平行于所述傳感器表面的磁場分量敏感，兩個磁場傳感器布置在U形電流導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，且敏感軸方向相對或相背離，這就構成了差分的方式檢測電流，能夠有效抑制來自外部的干擾磁場和因環境溫度變化產生的影響。
[0019]此外，與傳統的霍爾傳感器相比，在溫度穩定性方面，本發明的磁場傳感器具有絕對的優勢，更適合在溫度變化較大的環境下應用。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發明磁電阻傳感器的立體結構示意圖；
[0022]圖2為本發明磁電阻傳感器的U形電流導體局部放大示意圖；
[0023]圖3為本發明磁電阻傳感器的截面示意圖；
[0024]圖4為本發明磁電阻傳感器的俯視示意圖；
[0025]圖5為本發明磁電阻傳感器的包含磁場傳感器的俯視示意圖；
[0026]圖6為本發明磁電阻傳感器的實施例一不意圖；
[0027]圖7為本發明磁電阻傳感器的實施例二示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖分別對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域的技術人員理解，從而對本發明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
[0029]請參閱附圖1，附圖1為本發明的磁電阻傳感器的立體結構示意圖，包含有U形電流導體1，第三電端子2，塑料殼體3等，從附圖1可以看出，整體結構為長方體形狀，U形電流導體I的兩個電端子平行設置。第三電端子包含有并排設定的三個接線端子。上述塑料殼體3也可以是其它絕緣殼體。
[0030]圖2為本發明的隧道磁電阻電流傳感器的U形電流導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，電流通過所述的第一電端子7到第二電端子8，或者電流通過第二電端子8到第一電端子7 ;所