[发明专利]用于残留电流检测的传感器、系统和方法

权利要求书

1.一种残留电流感测系统，包括：

包括间隙的磁芯，所述间隙具有由所述磁芯的相对边缘限定的宽度，使得所述磁芯在中心孔周围非连续；

多个电流导体，设置于所述中心孔内；

传感器封装，具有比所述间隙的所述宽度更大的第一尺度，并且布置于所述间隙以外并且与所述间隙邻近，使得所述宽度和所述第一尺度同轴并且所述传感器封装跨所述间隙延伸；

至少一个传感器元件，设置于所述传感器封装中并且被配置用于在电流在所述多个导体中的至少一个导体中流动时感测在所述磁芯中感应的磁场；

测试导体，设置于所述中心孔内；以及

电路装置，被配置用于通过向所述测试导体提供已知测试电流并且确定所述至少一个传感器元件是否感测到所述已知测试电流来促进所述残留电流感测系统的自测试，

其中所述至少一个传感器元件包括在所述传感器封装中的半导体裸片上相互间隔开的多个传感器元件，并且其中所述残留电流感测系统还包括被配置用于选择所述多个传感器元件中的在制造残留电流感测系统之后相对于所述间隙具有最优位置的至少一个传感器元件以用于在操作中使用、并且存储与所述多个传感器元件中的选择的所述至少一个传感器元件相关的信息的电路装置，

其中所述多个传感器元件中的在制造所述残留电流感测系统之后相对于所述间隙具有最优位置的所述至少一个传感器元件包括所述多个传感器元件之中的被定位成最接近所述间隙的中心轴的传感器元件，所述间隙的所述中心轴与所述间隙的所述宽度垂直。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述中心孔由所述磁芯的第一表面限定，并且其中所述传感器封装耦合到所述磁芯的第二表面。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器元件包括在所述传感器封装中的半导体裸片上布置的第一传感器元件和第二传感器元件，并且其中所述残留电流感测系统包括被配置用于确定在第一传感器元件信号与第二传感器元件信号之间的差值的电路装置。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一传感器元件和所述第二传感器元件在所述半导体裸片上相互间隔开并且被配置用于用作梯度计以感测磁场的空间梯度。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一传感器元件与所述间隙的中心轴对准，并且所述第二传感器元件在与所述间隙的所述宽度同轴的方向上与所述间隙间隔开，其中所述间隙的所述中心轴与所述间隙的所述宽度垂直。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一传感器元件和所述第二传感器元件在与所述间隙的所述宽度同轴的方向上布置于所述间隙的相对侧上并且与所述间隙的中心轴等距地间隔，其中所述间隙的所述中心轴与所述间隙的所述宽度垂直。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器元件包括霍尔效应传感器元件、竖直霍尔效应传感器元件、巨型磁阻抗元件或者磁阻传感器元件中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器封装包括表面装配器件SMD封装。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器封装包括与在所述传感器封装中的半导体裸片平行布置的软磁层，并且其中在所述软磁层与所述磁芯之间的距离大于在所述至少一个传感器元件与所述磁芯之间的距离。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述磁芯包括第一部分和第二部分，其中所述相对边缘包括所述第一部分的边缘和所述第二部分的边缘。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述传感器封装还包括鳍部分，并且其中所述传感器封装耦合到所述磁芯，使得所述鳍部分至少部分布置于在所述相对边缘之间的所述间隙内。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述至少一个传感器元件包括相互间隔开与所述间隙的宽度的至少一半相等的距离并且被配置用于用作差分或者梯度度量传感器的第一霍尔传感器元件和第二霍尔传感器元件。

13.根据权利要求1所述的系统，还包括至少部分包围所述磁芯和所述传感器封装的磁套管部分。

14.根据权利要求13所述的系统，还包括通过至少一个引线耦合到所述传感器封装的印刷电路板PCB。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述印刷电路板在所述传感器封装与所述多个导体之间布置于所述磁芯的所述孔内。