CN116359576A - 分流器及电子式电能表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种分流器及电子式电能表,分流器包括分流片、转接电路板和计量电路板,分流片包括采样段,采样段包括本体、第一采样引脚和第二采样引脚,第一采样引脚和第二采样引脚连接于本体;转接电路板与采样段沿第一方向相对设置;转接电路板包括互不相交的第一导电体和第二导电体;第一方向垂直于本体;计量电路板包括计量回路,计量回路的一端通过第一导电体与第一采样引脚电连接,计量电路板的另一端通过第二导电体与第二采样引脚电连接,以在采样段、转接电路板和计量回路之间形成一电流回路;沿第一方向的干扰磁场穿过电流回路时,在采样段上形成第一感应电流,在转接电路板上形成第二感应电流,第一感应电流与第二感应电流的方向相反。
Description
技术领域
本发明涉及电子仪表技术领域,具体而言,涉及一种分流器及电子式电能表。
背景技术
电子式电能表是一种电子仪表设备,通过对用户供电电压和电流实时采样,采用专用的电能表集成电路,对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出,再通过计度器或数字显示器显示。
现有技术的电子式电能表通常是采用高电阻率材料制作的采样元件,但是,由于受到外部磁场的干扰,采样元件上有自感电流流过,这样,就会使电能表出现电流读数错误,造成无任何负载情况下电能表错误地计量出用电量。
为了解决磁场的干扰,现有技术采用了多种措施,例如通过设置信号线或硬针补偿环等方式。然而,现有技术中的解决磁场干扰的方案均存在无法实现自动化生产、成本较高的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种分流器及电子式电能表,通过将采样段、转接电路板和计量电路板的计量电路串接形成电流回路,在降低磁场的干扰的同时,还能够实现自动化生产、降低成本。
本发明实施例的分流器,包括分流片、转接电路板和计量电路板,分流片包括由高电阻率材料制成的采样段,所述采样段包括本体、第一采样引脚和第二采样引脚,所述第一采样引脚和所述第二采样引脚连接于所述本体;所述转接电路板与所述采样段沿第一方向相对设置;所述转接电路板包括互不相交的第一导电体和第二导电体;所述第一方向垂直于所述本体;计量电路板包括计量回路,所述计量回路的一端通过所述第一导电体与所述第一采样引脚电连接,所述计量电路板的另一端通过所述第二导电体与所述第二采样引脚电连接,以在所述采样段、所述转接电路板和所述计量回路之间形成电流回路;其中,沿所述第一方向的干扰磁场穿过所述电流回路时,在所述采样段上形成第一感应电流,在所述转接电路板上形成第二感应电流,所述第一感应电流与所述第二感应电流的方向相反。
根据本发明的一些实施方式,所述采样段传导所述第一感应电流的部分在垂直于所述第一方向的平面上具有第一投影图形;
所述转接电路板中所述第一导电体和所述第二导电体围成的部分在垂直于所述第一方向的平面上具有第二投影图形;
所述第一投影图形的面积与所述第二投影图形的面积大致相等。
根据本发明的一些实施方式,沿第二方向的干扰磁场穿过所述电流回路时,在所述采样段与所述转接电路板之间形成第三感应电流,在所述计量电路板上形成第四感应电流;所述第三感应电流与所述第四感应电流的方向相反;
所述第二方向与所述第一方向垂直。
根据本发明的一些实施方式,所述采样段和所述转接电路板传导所述第三感应电流的部分在垂直于所述第二方向的平面上具有第三投影图形;
所述计量电路板的所述计量回路围成的部分在垂直于所述第二方向的平面上具有第四投影图形;
所述第三投影图形的面积与所述第四投影图形的面积大致相等。
根据本发明的一些实施方式,所述转接电路板还包括板体,所述第一导电体和所述第二导电体连接于所述板体;
所述第一导电体包括第一导电线和电流接入引脚,所述第一导电线设于所述板体内,且所述第一导电线的一端与所述第一采样引脚电连接,所述第一导电线的另一端与所述电流接入引脚连接;所述电流接入引脚外露于所述板体,且与所述计量回路的一端电连接;
所述第二导电体包括第二导电线和电流接出引脚,所述第二导电线设于所述板体内,且所述第二导电线的一端与所述第二采样引脚电连接,所述第二导电线的另一端与所述电流接出引脚连接;所述电流接出引脚外露于所述板体,且与所述计量回路的另一端电连接。
根据本发明的一些实施方式,所述本体与所述转接电路板平行,并且在所述第一方向上,所述本体与所述转接电路板至少部分重合;
所述转接电路板与所述计量电路板垂直。
根据本发明的一些实施方式,所述第一采样引脚和所述第二采样引脚设于所述本体的同一侧;
所述第一采样引脚和所述第二采样引脚均包括竖直段和水平段;所述竖直段与所述本体连接,所述水平段垂直连接于所述竖直段,且与所述本体垂直。
根据本发明的一些实施方式,所述本体朝向所述转接电路板的一侧表面设有凸起,所述凸起与所述转接电路板抵接。
根据本发明的一些实施方式,所述高电阻率材料为锰铜。
根据本发明的一些实施方式,所述分流片还包括第一基体段和第二基体段,所述采样段设于所述第一基体段和所述第二基体段之间,且所述第一基体段、所述采样段和所述第二基体段沿电流方向线性布置。
根据本发明的一些实施方式,所述本体具有第一顶面和与所述第一顶面相反设置的第一底面;
所述第二基体段具有第二顶面和与所述第二顶面相反设置的第二底面;
所述第一顶面与所述第二顶面齐平,所述第二底面与所述第二底面齐平。
根据本发明的一些实施方式,所述第一采样引脚和所述第二采样引脚连接于所述第一底面。
根据本发明的一些实施方式,所述分流片上还设有限位结构,用于沿所述分流片的长度方向限定所述转接电路板与所述分流片的相对移动。
根据本发明的一些实施方式,所述限位结构包括:
第一限位部,凸设于所述第一基体段朝向所述转接电路板的一侧表面;以及
第二限位部,凸设于所述第二基体段朝向所述转接电路板的一侧表面;
其中,所述第一限位部和所述第二限位部分别设于所述转接电路板的沿所述分流片长度方向的两侧。
本发明实施例的电子式电能表,包括上述任一项所述的分流器。
上述发明中的一个实施例至少具有如下优点或有益效果:
本发明实施例的分流器,通过在采样段、转接电路板和计量回路之间形成一电流回路,由于电流回路的存在,当电子式电能表暴露在工频磁场中时,采样段产生的感应电流与转接电路板上产生的感应电流彼此削弱,计量电路板上产生的感应电流与采样段和转接电路板之间产生的感应电流彼此削弱,进而降低电子式电能表受工频磁场影响的程度。
附图说明
图1示出的是本发明实施例分流器与继电器连接后的立体示意图。
图2示出的是图1的分解示意图。
图3A示出的是本发明实施例的分流片的立体示意图。
图3B示出的是本发明实施例的分流片的正面示意图。
图4示出的是本发明实施例的转接电路板的立体示意图。
图5示出的是干扰磁场沿着第一方向穿过电流回路时,采样段产生的第一感应电流的流向示意图。
图6示出的是干扰磁场沿着第一方向穿过电流回路时,转接电路板产生第二感应电流的流向示意图。
图7示出的是采样段传导第一感应电流的部分在垂直于第一方向的平面上的第一投影图形的示意图。
图8示出的是转接电路板中第一导电体和第二导电体围成的部分在垂直于第一方向的平面上的第二投影图形的示意图。
图9示出的是干扰磁场沿着第二方向穿过电流回路时,采样段与转接电路板之间产生的第三感应电流的流向示意图。
图10示出的是干扰磁场沿着第二方向穿过电流回路时,计量电路板上产生的第四感应电流的流向示意图。
图11示出的是采样段和转接电路板传导第三感应电流的部分在垂直于第二方向的平面上的第三投影图形的示意图。
图12示出的是计量电路板的计量回路围成的部分在垂直于第二方向的平面上的第四投影图形的示意图。
图13示出的是本发明实施例的转接电路板的正面示意图。
图14示出的是本发明实施例的转接电路板的背面示意图。
图15示出的是本发明实施例分流器与继电器连接后的俯视示意图,其中省略计量电路板。
图16示出的是图15中X处的局部放大图。
图17示出的是现有技术中分流片的正面示意图。
其中,附图标记说明如下:
1、分流器;2、继电器;21、引出端;200’/200、分流片;210’/210、第一基体段;220’/220、采样段;221、本体;2211、第一顶面;2212、第一底面;222’/222、第一采样引脚;223’/223、第二采样引脚;224、竖直段;225、水平段;230’/230、第二基体段;231、第二顶面;232、第二底面;240、限位结构;241、第一限位部;242、第二限位部;250、凸起;400、转接电路板;410、板体;411、第一过孔;412、第二过孔;420、第一导电体;421、第一导电线;422、电流接入引脚;423、第一端部接点;4231、第一导电环;4232、第一导电层;430、第二导电体;431、第二导电线;432、电流接出引脚;433、第二端部接点;4331、第二导电环;4332、第二导电层;600、计量电路板;610、计量回路;T1、第一投影图形;T2、第二投影图形;T3、第三投影图形;T4、第四投影图形;D1、第一方向;D2、第二方向;D3、第三方向。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
如图1和图2所示,图1示出的是本发明实施例分流器1与继电器2连接后的立体示意图。图2示出的是图1的分解示意图。
本发明公开一种电子式电能表,包括继电器2和分流器1,继电器2包括两个用于连接负载的引出端21,一个引出端21作为正极引出端,另一个引出端21作为负极引出端。分流器1设于其中一个引出端21上。
可以理解的是,本发明实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
继电器2可以采用现有技术中的结构,此处不再赘述。
如图2至图4所示,图3A示出的是本发明实施例的分流片200的立体示意图。图3B示出的是本发明实施例的分流片200的正面示意图。图4示出的是本发明实施例的转接电路板400的立体示意图。分流器1包括分流片200、转接电路板400和计量电路板600。
分流片200设置于继电器2的一个引出端21上。于本发明实施例中,分流片200可视为继电器2的一个引出端21的一部分。
分流片200包括第一基体段210、第二基体段230和由高电阻率材料制成的采样段220。采样段220设于第一基体段210和第二基体段230之间。第一基体段210背向采样段220的一端设有部分引出端21,第二基体段230背向采样段220的一端设有部分引出端21。采样段220包括本体221、第一采样引脚222和第二采样引脚223,第一采样引脚222和第二采样引脚223连接于本体221。
第一基体段210和第二基体段230的材料可以相同,采样段220与第一基体段210、第二基体段230的材料不同。
作为一示例,第一基体段210和第二基体段230的材料可以为紫铜。采样段220的高电阻率材料可以为锰铜。当然,高电阻率材料还可以为康铜、镍铬、铁铬铝等。
转接电路板400与采样段220沿第一方向D1相对设置,第一方向D1垂直于本体221。本体221与转接电路板400平行,并且在第一方向D1上,本体221与转接电路板400至少部分重合。于本发明实施例中,本体221向转接电路板400的正投影图案完全落在转接电路板400内。转接电路板400包括互不相交的第一导电体420和第二导电体430。计量电路板600包括计量回路610,计量回路610的一端通过第一导电体420与第一采样引脚222电连接,计量电路板600的另一端通过第二导电体430与第二采样引脚223电连接,以在采样段220、转接电路板400和计量回路610之间形成一电流回路。转接电路板400与计量电路板600垂直。
其中,沿第一方向D1的干扰磁场穿过电流回路时,在采样段220上形成第一感应电流,在转接电路板400上形成第二感应电流,第一感应电流与第二感应电流的方向相反。
于本发明实施例中,由于采样段220的第一采样引脚222与转接电路板400的第一导电体420的一端电连接,第一导电体420的另一端与计量电路板600的计量回路610的一端电连接,计量回路610的另一端与第二导电体430的一端电连接,第二导电体430的另一端与采样段220的第二采样引脚223电连接,故在采样段220、转接电路板400和计量回路610之间形成一电流回路。
由于电流回路的存在,当电子式电能表暴露在工频磁场中时,采样段220产生的感应电流与转接电路板400上产生的感应电流彼此削弱,计量电路板600上产生的感应电流与采样段220和转接电路板400之间产生的感应电流彼此削弱,进而降低电子式电能表受工频磁场影响的程度。
详细来说,先看采样段220产生的第一感应电流的流向,如图5所示,当干扰磁场G沿着第一方向D1穿过电流回路时,根据安倍定则,在采样段220上形成的第一感应电流的流向为图5中的箭头所示,即采样段220上形成的第一感应电流从第一采样引脚222流出,经第一导电体420向上流入计量电路板600的计量回路610的一端,再由计量回路610的另一端经第二导电体430向下流入第二采样引脚223,最后流入采样段220的本体221内,至此形成完整的电流回路。
可以理解的是,图5中示出的第一感应电流的流向是基于干扰磁场G的方向是由左向右穿过采样段220所形成,若干扰磁场的方向是由右向左穿过采样段220,那么第一感应电流的流向刚好与图5中的箭头方向相反。
再看转接电路板400产生的第二感应电流的流向,如图6所示,当干扰磁场G沿着第一方向D1穿过电流回路时,根据安倍定则,在转接电路板400上形成的第二感应电流的流向为图6中的箭头所示,即转接电路板400上形成的第二感应电流沿与第二采样引脚223电连接的第二导电体430向上流入计量电路板600的计量回路610的一端,再由计量回路610的另一端经第一导电体420向下流入第一采样引脚222后流入采样段220的本体221,再通过第二采样引脚223流回第二导电体430,至此形成完整的电流回路。
可以理解的是,图6中示出的第二感应电流的流向是基于干扰磁场的方式是由左向右穿过转接电路板400所形成,若干扰磁场的方向是由右向左穿过转接电路板400,那么第二感应电流的流向刚好与图6中的箭头方向相反。
由此可以看出,当干扰磁场的方向为第一方向D1时,采样段220形成的第一感应电流的方向与转接电路板400形成的第二感应电流的方向相反,那么干扰磁场在采样段220所产生的感应电动势与在转接电路板400所产生的感应电动势可以彼此削弱,当采样段220和转接电路板400的其中一个的感应电动势被另一个完全抵消后,那么剩余的感应电动势势必会大大减小,最终达到降低干扰磁场对电能表的影响。
进一步地,如图7和图8所示,采样段220传导第一感应电流的部分在垂直于第一方向D1的平面上具有第一投影图形T1,第一投影图形T1的面积为S1。转接电路板400中第一导电体420和第二导电体430围成的部分在垂直于第一方向D1的平面上具有第二投影图形T2,第二投影图形T2的面积为S2。第一投影图形T1的面积S1与第二投影图形T2的面积S2大致相等。
可以理解的是,根据电磁感应定律可知,垂直于磁场方向的面积与感应电动势的大小有关,因此通过将第一投影图形T1的面积S1与第二投影图形T2的面积S2设计为大致相等,那么干扰磁场在采样段220所产生的感应电动势与在转接电路板400所产生的感应电动势能够完全抵消,从而消除了磁场在第一方向D1上对电能表的影响。
需要说明的是,由于加工工艺、装配精度等因素的影响,第一投影图形T1的面积S1与第二投影图形T2的面积S2做到完全相等很困难,因此本发明实施例中采用“大致相等”来限定。可以理解的是,S1与S2的差值大小决定了采样段220所产生的感应电动势与转接电路板400所产生的感应电动势抵消后剩余的感应电动势的大小,因此,当剩余的感应电动势的大小不足以影响电能表时,虽然S1与S2不完全相等,但此种情况也应包括在本发明的保护范围内。
如图9所示,图9示出的是干扰磁场沿着第二方向D2穿过电流回路时,采样段220与转接电路板400之间产生的第三感应电流的流向示意图。当干扰磁场G沿着第二方向D2穿过电流回路时,根据安倍定则,在采样段220与转接电路板400之间产生的第三感应电流的流向如图9中箭头所示,其中第二方向D2与第一方向D1垂直。采样段220与转接电路板400之间形成的第三感应电流从第一采样引脚222流出,经第一导电体420向上流入计量电路板600的计量回路610的一端,再由计量回路610的另一端经第二导电体430向下流入第二采样引脚223,最后流入采样段220的本体221内,至此形成完整的电流回路。
可以理解的是,图9中示出的第三感应电流的流向是基于干扰磁场的方向是由上向下穿过采样段220所形成,若干扰磁场的方向是由下向上穿过采样段220,那么第三感应电流的流向刚好与图9中的箭头方向相反。
如图10所示,图10示出的是干扰磁场沿着第二方向D2穿过电流回路时,计量电路板600上产生的第四感应电流的流向示意图。当干扰磁场G沿着第二方向D2穿过电流回路时,根据安倍定则,计量电路板600上形成的第四感应电流的流向如图10中的箭头所示,即计量电路板600上形成的第四感应电流从计量回路610的一端流入第一导电体420,沿第一导电体420向下流入第一采样引脚222,经采样段220的本体221由第二采样引脚223流出,接着经第二导电体430向上流入计量回路610的另一端,至此形成完整的电流回路。
可以理解的是,图10中示出的第四感应电流的流向是基于干扰磁场的方式是由上向下穿过转接电路板400所形成,若干扰磁场的方向是由下向上穿过转接电路板400,那么第四感应电流的流向刚好与图10中的箭头方向相反。
由此可以看出,当干扰磁场的方向为第二方向D2时,采样段220与转接电路板400之间形成的第三感应电流的方向与计量电路板600上形成的第四感应电流的方向相反,那么干扰磁场在采样段220与转接电路板400之间所产生的感应电动势与在计量电路板600所产生的感应电动势可以彼此削弱,当两个感应电动势的其中一个被另一个完全抵消后,那么剩余的感应电动势势必会大大减小,最终达到降低干扰磁场对电能表的影响。
进一步地,如图11和图12所示,采样段220和转接电路板400传导第三感应电流的部分在垂直于第二方向D2的平面上具有第三投影图形T3,第三投影图形T3的面积为S3。计量电路板600的计量回路610围成的部分在垂直于第二方向D2的平面上具有第四投影图形T4,第四投影图形T4的面积为S4。第三投影图形T3的面积S3与第四投影图形T4的面积S4大致相等。
可以理解的是,根据电磁感应定律可知,垂直于磁场方向的面积与感应电动势的大小有关,因此通过将第三投影图形T3的面积S3与第四投影图形T4的面积S4设计为大致相等,那么干扰磁场在采样段220与转接电路板400之间所产生的感应电动势与在计量电路板600上所产生的感应电动势能够完全抵消,从而消除了磁场在第二方向D2上对电能表的影响。
需要说明的是,由于加工工艺、装配精度等因素的影响,第三投影图形T3的面积S3与第四投影图形T4的面积S4做到完全相等很困难,因此本发明实施例中采用“大致相等”来限定。可以理解的是,S3与S4的差值大小决定了采样段220与转接电路板400之间所产生的感应电动势与计量电路板600所产生的感应电动势抵消后剩余的感应电动势的大小,因此,当剩余的感应电动势的大小不足以影响电能表时,虽然S3与S4不完全相等,但此种情况也应包括在本发明的保护范围内。
此外,若干扰磁场沿着第三方向D3穿过电流回路时,采样段220、转接电路板400以及计量电路板600均未形成闭合的电流回路,所以干扰磁场不会对电能表的计量精度产生影响。其中第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3两两相互垂直。
如图13和图14所示,图13示出的是本发明实施例的转接电路板400的正面示意图。图14示出的是本发明实施例的转接电路板400的背面示意图。转接电路板400还包括板体410,第一导电体420和第二导电体430连接于板体410。
第一导电体420包括第一导电线421和电流接入引脚422。第一导电线421设于板体410内。于本发明实施例中,第一导电线421外露于板体410的正面和背面的部分设有第一涂层,第一涂层可以为铜层。第一导电线421的一端与第一采样引脚222电连接,第一导电线421的另一端与电流接入引脚422连接。电流接入引脚422外露于板体410,且与计量回路610的一端电连接。
第二导电体430包括第二导电线431和电流接出引脚432。第二导电线431设于板体410内。于本发明实施例中,第二导电线431外露于板体410的正面和背面的部分设有第一涂层,第一涂层可以为铜层。第二导电线431的一端与第二采样引脚223电连接,第二导电线431的另一端与电流接出引脚432连接。电流接出引脚432外露于板体410,且与计量回路610的另一端电连接。
作为一示例,第一导电线421与第一采样引脚222连接的一端设有第一端部接点423,第二导电线431与第二采样引脚223连接的一端设有第二端部接点433。板体410开设有第一过孔411和第二过孔412,第一过孔411和第二过孔412均贯穿板体410的正面和背面。
第一端部接点423可以包括第一导电环4231和第一导电层4232。第一过孔411的正面和背面的周围设有圆圈状的第一导电环4231,第一过孔411的内壁设有第一导电层4232,第一导电层4232与两个第一导电环4231连接。
第一端部接点423与第一采样引脚222连接时,第一采样引脚222穿设于第一过孔411,且第一采样引脚222与第一导电环4231、第一导电层4232电连接,例如通过焊接。
第二端部接点433可以包括第二导电环4331和第二导电层4332。第二过孔412的正面和背面的周围设有圆圈状的第二导电环4331,第二过孔412的内壁设有第二导电层4332,第二导电层4332与两个第二导电环4331连接。
第二端部接点433与第二采样引脚223连接时,第二采样引脚223穿设于第二过孔412,且第二采样引脚223与第二导电环4331、第二导电层4332电连接,例如通过焊接。
于本发明实施例中,电流接入引脚422和电流接出引脚432的外表面均设有第二涂层,第二涂层可以为镀锌层。
如图17所示,图17示出的是现有技术中分流片200的正面示意图。现有技术中的分流片200’包括采样段220’、第一基体段210’和第二基体段230’,采样段220’设于第一基体段210’和第二基体段230’之间。采样段220’上方伸出设有第一采样引脚222’和第二采样引脚223’。由于现有技术中的电能表并不具有本发明实施例的转接电路板400,而采用采样引脚直接与计量电路板600连接的方式。由于采样引脚较长容易发生弯折,故现有技术通过提高采样段220’的高度来缩短采样引脚,这样就会造成采样段220’和第二基体段230’在上下方向上错位设置,在采样段220’和第二基体段230’之间形成台阶结构。当电流流过台阶结构时,电流密度会发生衰减,使得第一基体段210’靠近采样段220’的部分与第二基体段230’靠近采样段220’的部分的电流密度大小差异较大,导致采样段220’两端的温度不相等,进而造成采样段220’的两个采样引脚(222’,223’)的热电动势差异较大,最终导致采样段220’两端的压降较大,影响计量精度。
请返回参阅图3A和图3B,本发明实施例的分流片200的第一基体段210、采样段220和第二基体段230沿电流方向线性布置。本发明实施例的分流片200采用一字型设计,这样可降低由于采样段220两端的温度差对采样精度的影响。
具体来说,通过将分流片200的第一基体段210、采样段220和第二基体段230沿电流方向线性布置,形成一字型结构,充分保证了电流流过分流片200的均衡性,采样段220两端的电流密度基本相同,两边产生的热量也几乎相等,因此采样段220的第一采样引脚222和第二采样引脚223的热电动势影响也非常接近。当采样段220通电采样时,第一采样引脚222和第二采样引脚223的热电动势的差值最小,提高了计量精度。
请继续参阅图3A和图3B,采样段220的本体221具有第一顶面2211和与第一顶面2211相反设置的第一底面2212。第二基体段230具有第二顶面231和与第二顶面231相反设置的第二底面232。第一采样引脚222和第二采样引脚223设于本体221的同一侧。于本发明实施例中,第一采样引脚222和第二采样引脚223均连接于本体221的第一底面2212。
第一采样引脚222和第二采样引脚223均包括竖直段224和水平段225。竖直段224与本体221的第一底面2212连接,竖直段224垂直于第一底面2212。水平段225垂直连接于竖直段224,且与本体221垂直。
第一采样引脚222和第二采样引脚223分别与第一导电体420、第二导电体430电连接时,两个引脚的两个水平段225分别穿设于转接电路板400的第一过孔411和第二过孔412,且分别与第一端部接点423和第二端部接点433电连接。
第一顶面2211与第二顶面231齐平,第二底面232与第二底面232齐平。本体221的厚度与第二基体段230的厚度相同。
如图3A、图3B、图15和图16所示,图15示出的是本发明实施例分流器1与继电器2连接后的俯视示意图,其中省略计量电路板600。图16示出的是图15中X处的局部放大图。采样段220的本体221朝向转接电路板400的一侧表面设有凸起250,凸起250与转接电路板400抵接。也就是说,转接电路板400与采样段220的第一采样引脚222和第二采样引脚223连接后,转接电路板400与本体221之间是存在间隙,避免转接电路板400与本体221直接接触。
凸起250的数量和/或形状可以具有多种实施方式。举例来说,凸起250的数量可以为一个、两个或两个以上。凸起250的形状可以为圆柱体、立方体或其他形状。
当凸起250的数量为两个或两个以上时,本体221的宽度方向的一侧设有至少一个凸起250,本体221的宽度方向的另一侧设有至少一个凸起250。
于本发明实施例中,凸起250的数量为三个,其中一个凸起250设置于本体221的宽度方向的下侧边,另外两个凸起250设置于本体221的宽度方向的上侧边。
请继续参阅图3A、图3B和图16所示,分流片200上还设有限位结构240,用于沿分流片200的长度方向(即第三方向D3)限定转接电路板400与分流片200的相对移动。通过设置限位结构240,可防止转接电路板400与分流片200在第三方向D3上的相对移动,进而避免在将转接电路板400与采样段220焊接时,转接电路板400相对于采样段220发生偏移。另外,限位结构240还可用于避免由于采样段220流过大电流时产生的高温对转接电路板400的影响。
限位结构240包括第一限位部241和第二限位部242。第一限位部241凸设于第一基体段210朝向转接电路板400的一侧表面,第二限位部242凸设于第二基体段230朝向转接电路板400的一侧表面。其中,第一限位部241和第二限位部242分别设于转接电路板400的沿分流片200长度方向的两侧。
第一限位部241和第二限位部242的具体形状可以具有多种形式,例如可以为凸筋、凸点等,本发明实施例对此不作限定。
综上所述,本发明实施例的分流器1及电子式电能表的优点和有益效果至少包括:
本发明实施例的分流器1,通过在采样段220、转接电路板400和计量回路610之间形成一电流回路,由于电流回路的存在,当电子式电能表暴露在工频磁场中时,采样段220产生的感应电流与转接电路板400上产生的感应电流彼此削弱,计量电路板600上产生的感应电流与采样段220和转接电路板400之间产生的感应电流彼此削弱,进而降低电子式电能表受工频磁场影响的程度。
另外,本发明实施例的采样段220通过转接电路板400与计量电路板600连接,而并不与计量电路板600直接连接,使得电流接入引脚422和电流接出引脚432可以设置在转接电路板400上,而无需设置在采样段220上。这样可节省采样段220的步距,进而降低废料、降低物料成本。
此外,通过将分流片200的第一基体段210、采样段220和第二基体段230沿电流方向线性布置,形成一字型结构,充分保证了电流流过分流片200的均衡性,采样段220两端的电流密度基本相同,两边产生的热量也几乎相等,因此采样段220的第一采样引脚222和第二采样引脚223的热电动势影响也非常接近。当采样段220通电采样时,第一采样引脚222和第二采样引脚223的热电动势的差值最小,提高了计量精度。
可以理解的是,本发明提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合,此处不再一一举例说明。
在发明实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在发明实施例中的具体含义。
发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对发明实施例的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为发明实施例的优选实施例而已,并不用于限制发明实施例,对于本领域的技术人员来说,发明实施例可以有各种更改和变化。凡在发明实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在发明实施例的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种分流器,其特征在于,包括:
分流片,包括由高电阻率材料制成的采样段,所述采样段包括本体、第一采样引脚和第二采样引脚,所述第一采样引脚和所述第二采样引脚连接于所述本体;
转接电路板,所述转接电路板与所述采样段沿第一方向相对设置;所述转接电路板包括互不相交的第一导电体和第二导电体;所述第一方向垂直于所述本体;以及
计量电路板,包括计量回路,所述计量回路的一端通过所述第一导电体与所述第一采样引脚电连接,所述计量电路板的另一端通过所述第二导电体与所述第二采样引脚电连接,以在所述采样段、所述转接电路板和所述计量回路之间形成电流回路;
其中,沿所述第一方向的干扰磁场穿过所述电流回路时,在所述采样段上形成第一感应电流,在所述转接电路板上形成第二感应电流,所述第一感应电流与所述第二感应电流的方向相反。
2.根据权利要求1所述的分流器,其特征在于,所述采样段传导所述第一感应电流的部分在垂直于所述第一方向的平面上具有第一投影图形;
所述转接电路板中所述第一导电体和所述第二导电体围成的部分在垂直于所述第一方向的平面上具有第二投影图形;
所述第一投影图形的面积与所述第二投影图形的面积大致相等。
3.根据权利要求1或2所述的分流器,其特征在于,沿第二方向的干扰磁场穿过所述电流回路时,在所述采样段与所述转接电路板之间形成第三感应电流,在所述计量电路板上形成第四感应电流;所述第三感应电流与所述第四感应电流的方向相反;
所述第二方向与所述第一方向垂直。
4.根据权利要求3所述的分流器,其特征在于,所述采样段和所述转接电路板传导所述第三感应电流的部分在垂直于所述第二方向的平面上具有第三投影图形;
所述计量电路板的所述计量回路围成的部分在垂直于所述第二方向的平面上具有第四投影图形;
所述第三投影图形的面积与所述第四投影图形的面积大致相等。
5.根据权利要求1所述的分流器,其特征在于,所述转接电路板还包括板体,所述第一导电体和所述第二导电体连接于所述板体;
所述第一导电体包括第一导电线和电流接入引脚,所述第一导电线设于所述板体内,且所述第一导电线的一端与所述第一采样引脚电连接,所述第一导电线的另一端与所述电流接入引脚连接;所述电流接入引脚外露于所述板体,且与所述计量回路的一端电连接;
所述第二导电体包括第二导电线和电流接出引脚,所述第二导电线设于所述板体内,且所述第二导电线的一端与所述第二采样引脚电连接,所述第二导电线的另一端与所述电流接出引脚连接;所述电流接出引脚外露于所述板体,且与所述计量回路的另一端电连接。
6.根据权利要求1所述的分流器,其特征在于,所述本体与所述转接电路板平行,并且在所述第一方向上,所述本体与所述转接电路板至少部分重合;
所述转接电路板与所述计量电路板垂直。
7.根据权利要求1所述的分流器,其特征在于,所述第一采样引脚和所述第二采样引脚设于所述本体的同一侧;
所述第一采样引脚和所述第二采样引脚均包括竖直段和水平段;所述竖直段与所述本体连接,所述水平段垂直连接于所述竖直段,且与所述本体垂直。
8.根据权利要求1所述的分流器,其特征在于,所述本体朝向所述转接电路板的一侧表面设有凸起,所述凸起与所述转接电路板抵接。
9.根据权利要求1所述的分流器,其特征在于,所述高电阻率材料为锰铜。
10.根据权利要求1所述的分流器,其特征在于,所述分流片还包括第一基体段和第二基体段,所述采样段设于所述第一基体段和所述第二基体段之间,且所述第一基体段、所述采样段和所述第二基体段沿电流方向线性布置。
11.根据权利要求10所述的分流器,其特征在于,所述本体具有第一顶面和与所述第一顶面相反设置的第一底面;
所述第二基体段具有第二顶面和与所述第二顶面相反设置的第二底面;
所述第一顶面与所述第二顶面齐平,所述第二底面与所述第二底面齐平。
12.根据权利要求11所述的分流器,其特征在于,所述第一采样引脚和所述第二采样引脚连接于所述第一底面。
13.根据权利要求10所述的分流器,其特征在于,所述分流片上还设有限位结构,用于沿所述分流片的长度方向限定所述转接电路板与所述分流片的相对移动。
14.根据权利要求13所述的分流器,其特征在于,所述限位结构包括:
第一限位部,凸设于所述第一基体段朝向所述转接电路板的一侧表面;以及
第二限位部,凸设于所述第二基体段朝向所述转接电路板的一侧表面;
其中,所述第一限位部和所述第二限位部分别设于所述转接电路板的沿所述分流片长度方向的两侧。
15.一种电子式电能表,其特征在于,包括权利要求1至14任一项所述的分流器。
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