[实用新型]一种声表面波电流传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及声学技术中的一种声表面波传感器，特别是涉及一种基于磁致伸缩效应的声表面波电流传感器。

背景技术

随着城市的发展，电网网络规模不断扩大，网络元件的配置越来越复杂，电网资源的优化配置也得到进一步提升。然而，电网动态运行的复杂化与互联的紧密性加快了局部故障蔓延到整个网络的速度，更容易导致连锁故障的发生，进而引发大面积停电事故或安全事故。近年来，国内外相继发生了许多起由于局部故障而蔓延至大面积停电的事故，究其原因局部高压线绝缘子电流泄漏、线路用电负荷过大电流过载等是事故的主要原因。具有高灵敏度、低检测下限与良好稳定性能的电流传感器在智能电网线路检测、电力冶金中供电安全预警与救援、工业自动化中电源继保等领域具有重要意义。

现有技术中，应用于电流检测的传感技术主要有霍尔型与光纤型两种。但都存在一定的不足：霍尔电流传感器利用霍尔元件测量被测电流在铁芯气隙里的感应强度来判断被测电流大小的。霍尔元件由于自身的构造结构原因，体积大，能耗较高，温度特性较差。此外，其检测精度容易受到由于霍尔元件本身的不稳定导致的偏移电流以及温度漂移的影响；光纤型电流传感器输出灵敏度受外界温度、光纤本身的双折射及入射偏振面位置的影响极大，并且系统组成复杂，实际应用时组建通信网络需要铺设大量光纤路网，无论从传感元件自身还是从系统工程施工的角度都存在极大的困难。同时光学调制器和接收处理终端精密度高，技术难度较大，系统搭建成本很高。

实用新型内容

考虑到现有技术存在的问题，实用新型的目的是解决上述的电流传感技术所存在的传感传感系统构成复杂、成本高、稳定性差、体积大、能耗较高等问题，利用声表面波技术与磁致伸缩效应结合实现一种新型的声表面波(即SAW)电流传感器，该传感器具有结构简单、成本低、抗干扰能力强、使用寿命长以及体积小等特点。

为实现上述发明目的，本申请提出了一种结合磁致伸缩效应的声表面波电流传感器，所述电流传感器(1)包括压电基片(12)、置于压电基片(12)表面的第一延迟线(11)和第二延迟线(13)、以及分布于第一延迟线(11)和第二延迟线(13)两端的吸声胶(115)。

进一步地，第一延迟线(11)包括两个叉指换能器，并且两个叉指换能器之间分布有磁致伸缩薄膜(16)。

优选地，第一延迟线(11)和第二延迟线(13)为平行设置，更优选地，并且第一延迟线(11)和第二延迟线(13)具有相同结构。更优选地，第二延迟线(13)用作传感器空白参考器件。

优选地，压电基片为切割方向与传播方向不同的LiNbO₃压电基片。

优选地，第一延迟线和第二延迟线中的叉指换能器电极采用铝材料。

优选地，第一延迟线和第二延迟线中的叉指换能器采用EWC/SPUDT结构，在叉指对(110)之间设置反射电极(111)。

优选地，第一延迟线的第一叉指换能器(14)和第二延迟线的第二叉指换能器(18)中的反射电极、与第一延迟线的第二叉指换能器(15)和第二延迟线的第一叉指换能器(17)中的反射电极相对于叉指对(110)相对设置。

优选地，第一延迟线和第二延迟线均采用控制电极宽度的单向单相换能器结构。

优选地，第一延迟线的第一叉指换能器和第二延迟线的第二叉指换能器采用梳状结构。

优选地，第一叉指换能器的梳齿之间填充电极宽度及边缘间距与第二叉指换能器的梳齿之间填充电极宽度及边缘间距相同。

根据本实用新型的声表面波传感器，传感器体积小，拆装灵活；并且对环境的适应能力好；制造和维护的成本都较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型的声表面波电流传感器的结构示意图；

图2为根据本实用新型的声表面波电流传感器EWC/SPUDT结构示意图。