電流感測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一般來(lái)說(shuō)，本公開(kāi)的實(shí)施例涉及感測(cè)系統(tǒng)，以及更具體來(lái)說(shuō)，涉及由柔性電路所制作的模塊化電流感測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]按常規(guī)，不同電流感測(cè)裝置用于測(cè)量工業(yè)應(yīng)用中的電流。這些電流感測(cè)裝置包括但不限于電流旁路、電流變壓器和霍耳效應(yīng)傳感器。這些電流感測(cè)裝置的每個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)局限性。例如，電流旁路必須在物理上較大，以操控高電流測(cè)量。另外，電流旁路用于高電流測(cè)量導(dǎo)致過(guò)度加熱。電流變壓器用作電流感測(cè)裝置因高電流飽和而引起損耗，因?yàn)殡娏髯儔浩靼ㄨF芯。在霍耳效應(yīng)傳感器用作電流感測(cè)裝置的情況下，大溫度漂移是主要問(wèn)題。
[0003]除了上述電流感測(cè)裝置之外，羅果夫斯基電流傳感器可用于測(cè)量通過(guò)交變或瞬態(tài)電流所生成的磁場(chǎng)。傳統(tǒng)羅果夫斯基電流傳感器包括多個(gè)串聯(lián)耦合的多個(gè)線軸，其中許多匝卷繞于各線軸上。雖然羅果夫斯基電流傳感器可提供比其他電流感測(cè)裝置更低費(fèi)用的解決方案，同時(shí)沒(méi)有電流飽和問(wèn)題，傳統(tǒng)羅果夫斯基線圈的組裝需要極大人力卷繞過(guò)程，其能夠造成精度和可重復(fù)性難題，從而使大規(guī)模生產(chǎn)的成本保持為比期望要高。另外，常規(guī)羅果夫斯基電流傳感器不是模塊化的，并且因此無(wú)法易于縮放成感測(cè)多個(gè)電流電平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]按照本公開(kāi)的方面，提供一種檢測(cè)單元。檢測(cè)單元包括柔性電路，其具有第一側(cè)以及與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。柔性電路包括其中限定的多個(gè)單元，多個(gè)單元的每個(gè)具有分別與柔性電路的第一側(cè)和第二側(cè)對(duì)應(yīng)的第一側(cè)和第二側(cè)。此外，柔性電路包括多個(gè)導(dǎo)電繞組，其設(shè)置在多個(gè)單元的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一個(gè)上。此外，柔性電路包括多個(gè)單元的每個(gè)之間的應(yīng)力降低特征。另外，檢測(cè)單元包括密封元件，其配置成按照堆疊配置來(lái)固定柔性電路。
[0005]按照本公開(kāi)的另一方面，提供一種感測(cè)系統(tǒng)。感測(cè)系統(tǒng)包括剛性支承結(jié)構(gòu)。此外，感測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)檢測(cè)單元，其設(shè)置在剛性支承結(jié)構(gòu)上，使得它們電耦合，其中多個(gè)檢測(cè)單元包括具有第一側(cè)以及與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)的柔性電路。柔性電路包括其中限定的多個(gè)單元，多個(gè)單元的每個(gè)具有分別與柔性電路的第一側(cè)和第二側(cè)對(duì)應(yīng)的第一側(cè)和第二側(cè)。此夕卜，柔性電路包括多個(gè)導(dǎo)電繞組，其設(shè)置在多個(gè)單元的第一側(cè)和第二側(cè)的至少一個(gè)上。柔性電路包括多個(gè)單元的每個(gè)之間的應(yīng)力降低特征。多個(gè)檢測(cè)單元包括密封元件，其配置成按照堆疊配置來(lái)固定柔性電路。
[0006]按照本公開(kāi)的又一方面，提供一種制作檢測(cè)單元的方法。該方法包括在通過(guò)單元邊界所分隔并且在柔性電路上限定的多個(gè)單元的至少一側(cè)上印制多個(gè)導(dǎo)電繞組。此外，該方法包括降低與柔性電路關(guān)聯(lián)的應(yīng)力。此外，該方法包括:按照交替方式將柔性電路折疊成接近單元邊界，以形成堆疊配置，使得在折疊時(shí)，通過(guò)導(dǎo)電繞組所生成的磁通量是相互加性的；以及按照堆疊配置來(lái)固定柔性電路。
[0007]技術(shù)方案1:一種檢測(cè)單元，包括:
柔性電路，具有第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，所述柔性電路包括其中限定的多個(gè)單元，所述多個(gè)單元的每個(gè)具有分別與所述柔性電路的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)對(duì)應(yīng)的第一側(cè)和第二側(cè)；
多個(gè)導(dǎo)電繞組，設(shè)置在所述多個(gè)單元的所述第一側(cè)和第二側(cè)的至少一個(gè)上；
所述多個(gè)單元的每個(gè)之間的應(yīng)力降低特征；
以及
密封元件，配置成按照堆疊配置來(lái)固定所述柔性電路。
[0008]技術(shù)方案2:如技術(shù)方案1所述的檢測(cè)單元，其中，所述密封元件包括一個(gè)或多個(gè)包裝層、粘合層或者其組合。
[0009]技術(shù)方案3:如技術(shù)方案1所述的檢測(cè)單元，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電繞組的至少一個(gè)導(dǎo)電繞組設(shè)置在所述多個(gè)單元的單元的所述第一側(cè)上，以及至少一個(gè)導(dǎo)電繞組設(shè)置在所述單元的所述第二側(cè)上。
[0010]技術(shù)方案4:如技術(shù)方案3所述的檢測(cè)單元，還包括連接器，其中所述連接器將所述單元的所述第一側(cè)上設(shè)置的所述至少一個(gè)導(dǎo)電繞組和所述單元的所述第二側(cè)上設(shè)置的所述至少一個(gè)導(dǎo)電繞組耦合。
[0011]技術(shù)方案5:如技術(shù)方案3所述的檢測(cè)單元，其中，所述單元的所述第一側(cè)上設(shè)置的所述至少一個(gè)導(dǎo)電繞組和所述單元的所述第二側(cè)上設(shè)置的所述至少一個(gè)導(dǎo)電繞組定向成使得在所述導(dǎo)電繞組中流動(dòng)的電流生成相互加性的磁通量。
[0012]技術(shù)方案6:如技術(shù)方案3所述的檢測(cè)單元，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電繞組在第一取向與第二取向之間交替，并且所述單元的所述第一側(cè)上的所述至少一個(gè)導(dǎo)電繞組的取向與所述相鄰單元的所述第一側(cè)上的所述至少一個(gè)導(dǎo)電繞組的取向不同。
[0013]技術(shù)方案7:如技術(shù)方案6所述的檢測(cè)單元，其中，所述第一取向包括順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以及所述第二取向包括逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0014]技術(shù)方案8:如技術(shù)方案1所述的檢測(cè)單元，還包括連接通路，其中所述連接通路設(shè)置在所述多個(gè)單元的各單元之間，以逐個(gè)單元地電耦合所述多個(gè)導(dǎo)電繞組。
[0015]技術(shù)方案9:如技術(shù)方案1所述的檢測(cè)單元，其中，所述多個(gè)導(dǎo)電繞組按照阿基米德螺旋配置、同心正方形配置或者其組合來(lái)印制。
[0016]技術(shù)方案10:如技術(shù)方案1所述的檢測(cè)單元，其中，所述柔性電路折疊成接近所述應(yīng)力降低特征。
[0017]技術(shù)方案11:如技術(shù)方案1所述的檢測(cè)單元，還包括所述柔性電路上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)電子電路。
[0018]技術(shù)方案12:—種感測(cè)系統(tǒng)，包括:
剛性支承結(jié)構(gòu)；
多個(gè)檢測(cè)單元，設(shè)置在所述剛性支承結(jié)構(gòu)上，使得它們電耦合，其中所述多個(gè)檢測(cè)單元包括
柔性電路，具有第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)，所述柔性電路包括
其中限定的多個(gè)單元，所述多個(gè)單元的每個(gè)具有分別與所述柔性電路的所述第一側(cè)和第二側(cè)對(duì)應(yīng)的第一側(cè)和第二側(cè)；
多個(gè)導(dǎo)電繞組，設(shè)置在所述多個(gè)單元的所述第一側(cè)和第二側(cè)的至少一個(gè)上；
所述多個(gè)單元的每個(gè)之間的應(yīng)力降低特征；
以及
密封元件，配置成按照堆疊配置來(lái)固定所述柔性電路。
[0019]技術(shù)方案13:如技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，還包括所述剛性支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置的導(dǎo)電跡線，以提供所述多個(gè)檢測(cè)單元之間的導(dǎo)電通路。
[0020]技術(shù)方案14:如技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，還包括在操作上耦合到所述多個(gè)檢測(cè)單元的放大電路。
[0021]技術(shù)方案15:如技術(shù)方案14所述的系統(tǒng)，其中，所述放大電路設(shè)置在所述剛性支承結(jié)構(gòu)上。
[0022]技術(shù)方案16:如技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，還包括用于固定地封裝所述感測(cè)系統(tǒng)的封裝單元。
[0023]技術(shù)方案17:如技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)單元還包括所述柔性電路上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)電子電路。
[0024]技術(shù)方案18:—種制作檢測(cè)單元的方法，包括:
在通過(guò)單元邊界所分隔并且在柔性電路上限定的多個(gè)單元的至少一側(cè)上印制多個(gè)導(dǎo)電繞組；
降低與所述柔性電路關(guān)聯(lián)的應(yīng)力；
按照交替方式將所述柔性電路折疊成接近所述單元邊界，以形成堆疊配置，使得在被折疊時(shí)，由所述導(dǎo)電繞組所生成的磁通量是相互加性的；以及按照所述堆疊配置來(lái)固定所述柔性電路。
[0025]技術(shù)方案19:如技術(shù)方案18所述的方法，其中，降低所述應(yīng)力包括在所述多個(gè)單元的每個(gè)之間的所述邊界上形成應(yīng)力降低特征。
[0026]技術(shù)方案20:如技術(shù)方案18所述的方法，其中，印制多個(gè)導(dǎo)電繞組包括:
在所述柔性電路上鋪設(shè)導(dǎo)電種子圖案；以及在所述導(dǎo)電種子圖案上鍍敷導(dǎo)電元件。
[0027]技術(shù)方案21:如技術(shù)方案18所述的方法，其中，印制多個(gè)導(dǎo)電繞組包括按照阿基米德螺旋配置、同心正方形配置或者其組合來(lái)印制所述多個(gè)導(dǎo)電繞組。
[0028]技術(shù)方案22:如技術(shù)方案18所述的方法，還包括形成所述多個(gè)單元的各單元之間的連接通路，以逐個(gè)單元地電耦合所述多個(gè)導(dǎo)電繞組。
[0029]技術(shù)方案23:如技術(shù)方案18所述的方法，還包括在所述柔性電路上印制一個(gè)或多個(gè)電子電路。
【附圖說(shuō)明】
[0030]通過(guò)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述，將會(huì)更好地了解本公開(kāi)的這些及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖中，相似標(biāo)號(hào)在附圖中通篇表示相似部件，附圖包括:
圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例的示范電流感測(cè)系統(tǒng)的圖解表示；
圖2是按照本發(fā)明的實(shí)施例、供圖1的示范系統(tǒng)中使用的檢測(cè)單元的柔性電路的第一側(cè)的圖解表示； 圖3是按照本發(fā)明的實(shí)施例、供圖1的示范系統(tǒng)中使用的、圖2的柔性電路的第二側(cè)的圖解表不;
圖4和圖5是按照本發(fā)明的實(shí)施例、供圖1的示范系統(tǒng)中使用的檢測(cè)單元的柔性電路上的導(dǎo)電繞組的定向的圖解表示；
圖6是按照本發(fā)明的實(shí)施例的示范檢測(cè)單元的一實(shí)施例的圖解表示；
圖7是按照本發(fā)明的實(shí)施例的示范檢測(cè)單元的另一個(gè)實(shí)施例的圖解表示；
圖8是按照本發(fā)明的實(shí)施例的示范檢測(cè)單元的另一個(gè)圖解表示；
圖9是按照本發(fā)明的實(shí)施例、具有一個(gè)或多個(gè)包裝層的示范檢測(cè)單元的圖解表示；
圖10A和圖10B是按照本發(fā)明的實(shí)施例、供圖1的示范系統(tǒng)中使用的檢測(cè)單元的不同視圖的圖解表不;
圖11是表示按照本發(fā)明的實(shí)施例、制作檢測(cè)單元的示范方法的流程圖；
圖12是本發(fā)明的示范實(shí)施例、圖1的示范電流感測(cè)系統(tǒng)的詳細(xì)圖解表示；以及圖13和圖14是按照本發(fā)明的實(shí)施例、圖1的示范封裝電流感測(cè)系統(tǒng)的不同視圖的圖解表示。
【具體實(shí)施方式】
[0031]除非另加說(shuō)明，否則本文所使用的科技術(shù)語(yǔ)具有與本說(shuō)明書(shū)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員普遍理解的相同的含意。如