[发明专利]一种全包围开合式小电流传感器

权利要求书

1.一种全包围开合式小电流传感器，其特征在于：包括磁电层合材料和锯齿形磁芯；所述锯齿形磁芯为锯齿形开合式结构，且锯齿形磁芯通过全包围夹持的方式将磁电层合材料固定于锯齿形磁芯的气隙处；

所述锯齿形磁芯通过上部垫块、下部垫块、螺栓和螺帽的配合固定于护盒中；

所述上部垫块和下部垫块的中部穿设被测载流导线，被测载流导线通过橡胶垫圈固定；

所述护盒的两侧设有用于完成锯齿形磁芯开合过程的卡扣和旋转连接机构；

所述上部垫块、下部垫块、护盒、卡扣和旋转连接机构均采用3D打印制备，且材质均为树脂材料；

所述锯齿形磁芯的材质为铁基纳米晶合金材料；

齿形磁芯采用铁基纳米晶合金材料，可用于毫安至安培级别弱电流的监测，其具有磁导率高、损耗小、矫顽力小多种优势；

根据传感器的实际使用情况，将磁汇聚器设计成锯齿形开合式结构，且锯齿形磁芯通过全包围夹持的方式将磁电层合材料固定于锯齿形磁芯的气隙处；

磁电层合材料为长片形层合结构，长片形层合结构包括从上至下依次粘结而成的磁致伸缩层、压电层和磁致伸缩层，选用环氧树脂将其粘合；

磁致伸缩层为Metglas非晶态合金，压电层为PZT压电陶瓷片，并在PZT压电陶瓷片两个电极表面引出用于测量输出电压的导线；

磁电层合材料的工作模式为L-T模式，即磁致伸缩层沿长度方向磁化，压电层沿厚度方向极化；导线从磁芯中间穿过，当待测电流流过时，会在材料的长度方向产生交变的磁场，从而使得磁致伸缩层在该方向上发生拉伸和压缩，并通过机械连接将形变传至压电层，在压电层的上下两端产生电荷，最后输出交变电压V；因此，电流的测量可以看作是磁电效应和安培定律的乘积效应；通过测量输出电压V与电流I的关系，由此可得输入电流的大小。