[发明专利]电流传感器、匹配器、以及等离子体装置

权利要求书

1.一种电流传感器，用于对匹配器输出端的主电路电流进行测量，所述电流传感器包括电流采样模块和信号处理模块，所述电流采样模块包括包裹在主电路外的磁环，所述磁环上缠绕有电感线圈，所述电感线圈与所述主电路形成电磁耦合，从而生成感应电流，所述信号处理模块获取所述感应电流的信号以进行信号处理，其特征在于，所述磁环具有分流结构，通过调整分流比例，使得生成较小耦合感应电流的分支对较大的主电路电流进行检测，生成较大耦合感应电流的分支对较小的主电路电流进行检测，实现生成的耦合感应电流能够满足信号处理模块的输入范围的要求，从而使得电流传感器具有较大的测量范围。

2.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述分流结构，包括至少上下两个部分，分别为上部磁环和下部磁环，所述上部磁环缠绕有上部线圈，所述下部磁环缠绕有下部线圈，所述上部线圈和所述下部线圈分别具有感应电流，且感应电流被选择性地提供给所述信号处理模块，以使所述信号处理模块根据所述上部线圈或者所述下部线圈生成的感应电流进行信号处理。

3.如权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述分流结构还包括公共部分，所述公共部分缠绕有公共线圈，其中，公共线圈的一端与所述上部线圈的一端连接、且所述公共线圈的同一端和所述下部线圈的一端相连接，所述上部线圈或所述下部线圈中未与公共线圈相连的那一端作为感应电流的输出端。

4.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述磁环是纵截面为矩形的筒状结构件，在所述磁环上具有开口，开口是沿磁环的周向开设的狭长的通孔，开口的上沿和下沿均平行于磁环的上下端面；磁环中的一部分被开口划分为上下两个部分，开口上面的部分为上部磁环，开口下面的部分为下部磁环，且所述上部磁环和所述下部磁环的纵截面为矩形；磁环中没有被开口划分为上下两块的另一部分为公共部分。

5.如权利要求2-4任一项所述的电流传感器，其特征在于，所述上部磁环对应的电流系数、磁导率、截面积、线圈匝数、和磁环半径，以及下部磁环对应的电流系数、磁导率、截面积、线圈匝数、和磁环半径是根据所述电流传感器的电流测量范围的需求所设定的。

6.如权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述上部磁环的截面积与所述下部磁环的截面积之比是根据所述电流传感器的电流测量范围的需求所设定的。

7.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述上部线圈的感应电流与所述下部线圈的感应电流之比是10:1、5:1、或者2:1。

8.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述分流结构包括上中下三个部分，分别为上部磁环、下部磁环和中部磁环，所述上部磁环缠绕有上部线圈，所述下部磁环缠绕有下部线圈，所述中部磁环缠绕有中部线圈，

所述分流结构还包括公共部分，所述公共部分缠绕有公共线圈，其中，所述公共线圈的一端除了与所述上部线圈和所述下部线圈的一端相连接，还与所述中部线圈的一端相连接；上部线圈、中部线圈、或下部线圈中未与公共线圈相连的那一端作为感应电流的输出端，所述上部线圈、中部线圈、或下部线圈分别具有感应电流，且感应电流被选择性地提供给所述信号处理模块，以使所述信号处理模块根据所述上部线圈、中部线圈、或下部线圈生成的感应电流进行信号处理。

9.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述磁环是纵截面为矩形的筒状结构件，在所述磁环上具有上下两个开口，分别为第一开口和第二开口，第一开口和第二开口均为沿磁环的周向开设的狭长的通孔，其上沿和下沿均平行于磁环的上下端面；通过所述第一开口和第二开口将磁环中的一部分划分为上中下三个部分，其中，第一开口上面的部分为所述上部磁环，第一开口和第二开口之间的部分为中部开口，第二开口下面的部分为所述下部磁环，且所述上部磁环、所述中部磁环、和所述下部磁环的纵截面为矩形；磁环中没有被第一开口和第二开口划分为上中下三个部分的另一部分为所述公共部分。

10.如权利要求4或9所述的电流传感器，其特征在于，所述磁环具有开口的一部分所对应的圆心角设置为60度、90度、180度、或270度。

11.如权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，还包括开关处理模块，开关处理模块用于对上部磁环和下部磁环的感应电流进行选择，使得上部磁环和下部磁环中的一个所对应的感应电流作为信号处理模块的输入。