ES2285560T3 - Captador de corriente de sensibilidad reducida a los campos magneticos parasitos. - Google Patents
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Abstract
Captador de corriente destinado a medir el valor de la corriente que fluye por un conductor (4), que comprende un soporte (11) apto para ser colocado alrededor del conductor recorrido por la corriente a medir, varios componentes (6) sensibles al campo magnético, situados sobre el indicado soporte (11) de forma que están repartidos alrededor de dicho conductor (4), y un circuito de tratamiento (9) que recibe una señal de salida de los indicados componentes (6) sensibles al campo magnético, comprendiendo cada componente sensible al campo magnético al menos un primer y un segundo bornes, estando los primeros bornes (6a) de todos los componentes (6) sensibles al campo magnético conectados mediante resistencias respectivas de incrementación (7) en un punto de incrementación (8) conectado con un primer borne de entrada (9a) del circuito de tratamiento (9), estando los segundos bornes (6b) de todos los componentes (6) sensibles al campo magnético conectados con un segundo borne de entrada (9b) delcircuito de tratamiento, caracterizado porque todas las resistencias de incrementación (7) están conectadas con un primer conductor (13) conectado con el punto de incrementación (8), todos los segundos bornes (6b) de los componentes (6) sensibles al campo magnético están conectados a un segundo conductor (145) conectado al segundo borne de entrada (9b) del circuito de tratamiento (9), el soporte (11) está constituido por un circuito impreso, y los primero y segundo conductores (13 y 14) están constituidos respectivamente por las primera y segunda pistas conductoras del circuito impreso que son trazadas en zigzag sobre el circuito impreso (11) con el fin de formar un retorcido o un trenzado..
Description
Captador de corriente de sensibilidad reducida a
los campos magnéticos parásitos.
La presente invención se refiere a un captador
de corriente destinado a medir el valor de la corriente que fluye
por un conductor.
La presente invención se refiere más
particularmente a un captador de corriente, del tipo sin núcleo
magnético, que comprende un soporte apto para ser posicionado
alrededor del conductor recorrido por la corriente a medir, varios
componentes sensibles al campo magnético situados sobre el indicado
soporte con el fin de ser repartidos alrededor del indicado
conductor, y un circuito de tratamiento que recibe una señal de
salida de los indicados componentes sensibles al campo magnético.
Cada componente sensible al campo magnético comprende al menos un
primero y un segundo bornes. Los primeros bornes de todos los
componentes sensibles al campo magnético están conectados por
resistencias respectivas de incrementación en un punto de
incrementación conectado con un primer borne de entrada del
circuito de tratamiento. Los segundos bornes de todos los
componentes sensibles al campo magnético están conectados a un
segundo borne de entrada del circuito de tratamiento. Los
componentes sensibles al campo magnético pueden ser por ejemplo
sondas de efecto Hall, magnetorresistencias u otros elementos aptos
para producir una señal eléctrica cuando están situados en un campo
magnético. Captadores de este tipo son conocidos por ejemplo por
los documentos EP 1 030 183 A1 y
US-A-4.625.166.
Los captadores de corriente sin núcleo presentan
numerosas ventajas con relación a los captadores de corriente con
núcleo magnético. Es así como los captadores de corriente sin núcleo
magnético son mucho más ligeros que los captadores de corriente con
núcleo magnético, precisamente a causa de la ausencia de núcleo
magnético. Además, tienen un mayor campo de utilización tanto desde
el punto de vista de la frecuencia máxima como desde el punto de
vista del valor máximo de la intensidad de corriente que pueden
medir, debido a la ausencia de saturación de un núcleo magnético.
Además, los captadores de corriente sin núcleo magnético ofrecen la
ventaja de no estar sujetos a calentamiento, de forma que pueden
ser más compactos. Además, estos captadores de corriente son
capaces de medir, sin ser destruidos, sobreintensidades momentáneas
en el conductor recorrido por la corriente a medir. Esto se debe al
hecho de que los componentes sensibles al campo magnético son
capaces de medir campos magnéticos grandes producidos por la
corriente de gran intensidad que pasa por el conductor, y que el
circuito electrónico de tratamiento situado a la salida de los
componentes puede saturar sin deteriorarse.
Sin embargo, los captadores de corriente sin
núcleo magnético presentan el inconveniente de ser sensibles a
campos magnéticos parásitos o no homogéneos y a las variaciones de
campo magnético.
Por consiguiente, la presente invención tiene
por objeto proporcionar un captador de corriente del género
definido en el preámbulo, que sea menos sensible a campos magnéticos
parásitos o no homogéneos, y a variaciones de campo magnético.
A este respecto, la invención tiene por objeto
un captador de corriente destinado a medir el valor de la corriente
que fluye por un conductor, que comprende un soporte apto para ser
posicionado alrededor del conductor recorrido por la corriente a
medir, varios componentes sensibles al campo magnético, dispuestos
sobre le indicado soporte con el fin de ser repartidos alrededor de
dicho conductor, y un circuito de tratamiento que recibe una señal
de salida de los indicados componentes sensibles al campo magnético,
comprendiendo cada componente sensible al campo magnético al menos
un primero y un segundo bornes, estando los primeros bornes de todos
los componentes sensibles al campo magnético conectados por
resistencias respectivas incrementales en un punto de incrementación
conectado con un primer borne de entrada del circuito de
tratamiento, estando los segundos bordes de todos los componentes
sensibles al campo magnético conectados con un segundo borne de
entrada del circuito de tratamiento, caracterizado porque todas las
resistencias de incrementación están conectadas con un primer
conductor conectado con el punto de incrementación, todos los
segundos bornes de los componentes sensibles al campo magnético
están conectados a un segundo conductor conectado al segundo borne
de entrada del circuito de tratamiento, el soporte está constituido
por un circuito impreso, y los primero y segundo conductores están
constituidos respectivamente por las primera y segunda pistas
conductoras del circuito impreso que son trazadas en zigzag en el
circuito impreso con el fin de formar una torsión o un trenzado.
El captador de corriente según la invención
puede además presentar una o varias de las características
siguientes:
- -
- el circuito impreso tiene dos superficies impresas y las pistas conductoras están trazadas por las dos caras del circuito impreso,
- -
- cada una de las primera y segunda pistas conductoras forma un bucle cerrado a todo alrededor de una abertura prevista en el circuito impreso para el paso del conductor recorrido por la corriente a medir;
- -
- cada resistencia de incrementación tiene sus dos bornes conectados respectivamente como máximo cerca del primer borne del componente correspondiente sensible al campo magnético y lo más cerca de la primera pista conductora;
- -
- el circuito impreso comprende sobre al menos una de sus dos superficies un plano de masa que rodea estrechamente las pistas conductoras del circuito impreso;
- -
- el plano de masa forma un bucle cerrado a todo alrededor de la indicada abertura;
- -
- la segunda pista conductora está conectada al plano de masa en un punto de este que es adyacente a la primera pista conductora, y el indicado punto de incrementación al cual está conectada la primera pista conductora es adyacente al mencionado punto del plano de masa al cual está conectada la segunda pista conductora;
- -
- los componentes sensibles al campo magnético son sondas de efecto Hall;
- -
- cada sonda de efecto Hall comprende un tercero y cuarto bornes, estando los terceros bornes de todas las sondas de efecto Hall conectados con una tercera pista conductora del circuito impreso, que está conectada con un punto a un primer potencial fijo y que está trazada en zigzag en el indicado circuito impreso con el fin de formar una torsión o un trenzado con las primera y segunda pistas conductoras;
- -
- la tercera pista conductora forma un bucle cerrado a todo alrededor de la indicada abertura;
- -
- el segundo y cuarto bornes de las sondas de efecto Hall están conectados juntos con la segunda pista conductora del circuito impreso, a su vez conectada a un segundo potencial fijo o potencial de masa;
- -
- el indicado punto en el primer potencial fijo al cual está conectada la tercera pista conductora está situado en el circuito impreso al lado de dicho punto de incrementación y de dicho punto de conexión al plano de masa.
La invención se comprenderá mejor gracias a la
descripción que sigue, dada a título de ejemplo no limitativo, con
referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
- La figura 1 es una vista en perspectiva que
muestra un captador de corriente según la invención, situado
alrededor de un juego de barras conductoras recorridas por una
corriente a medir.
- La figura 2 es un esquema eléctrico
simplificado del captador de corriente de la figura 1.
- La figura 3 es una vista en perspectiva que
muestra una porción de un circuito impreso que lleva una pista
conductora trazada en zigzag.
- La figura 4 es un esquema de principio que
permite explicar por qué el captador de corriente de la invención es
menos sensible a los campos magnético parásitos.
- La figura 5 es una vista de la superficie
delantera del circuito impreso de un captador de corriente según la
invención.
- La figura 6 es una vista de la superficie
posterior del circuito impreso del captador de corriente.
- La figura 7 es una vista que muestra
simultáneamente las pistas conductoras de las superficies delantera
y posterior del circuito impreso de las figuras 5 y 6, suponiéndose
el sustrato del circuito impreso transparente y desprovisto del
plano de masa.
- La figura 8 muestra, a mayor escala, una parte
del circuito impreso de la figura 7, en la región de implantación de
uno de los componentes sensibles al campo magnético.
Haciendo referencia primeramente a la figura 1,
se puede apreciar un captador de corriente 1 según la invención,
que comprende una caja 2 de un material aislante, que contiene
elementos activos y/o funcionales del captador de corriente (no
mostrados en la figura 1).
La caja 2 tiene una forma general
paralelepipédica, con dos superficies principales opuestas 2a y 2b,
de forma general cuadrada o rectangular con ángulos redondeados. La
caja 2 comprende una amplia abertura central 3 que la atraviesa de
parte a parte, desde la superficie 2a a la superficie 2b, y gracias
a la cual el captador de corriente 1 puede colocarse alrededor de
un conductor eléctrico 4 recorrido por una corriente 1 a medir. En
la figura 1, el conductor 4 está constituido por un juego de barras
conductoras, por ejemplo tres barras 4a, 4b y 4c. Bien entendido,
el número de barras conductoras puede ser más pequeño de tres o más
grande de tres, estando dentro de los límites permitidos por las
dimensiones de la abertura 3 de la caja 2. Además, el juego de
barras conductoras 4 podría ser sustituido por uno o varios cables
eléctricos recorridos por una corriente a medir.
Como se ha mostrado en la figura 1, la caja 2
comprende cuatro orificios 5 que atraviesan la caja 2 de parte a
parte, desde la cara 2a a la cara 2b, para recibir tornillos de
fijación (no mostrados) que permiten la fijación del captador de
corriente 1 de pie o tumbado sobre un soporte apropiado, bien sea
directa, o indirectamente por mediación de elementos de montaje,
como es bien conocido (ver por ejemplo el documento
FR-A-2-793.884).
Haciendo ahora referencia al esquema eléctrico
de la figura 2, se puede apreciar que el captador de corriente 1
comprende varios componentes 6 sensibles al campo magnético, cuyas
señales de salida son enviadas respectivamente a través de las
resistencias incrementales 7 a un punto de incrementación 8 así
mismo conectado eléctricamente con una primera entrada 9a de un
circuito de tratamiento 9 cuya salida 10 puede constituir la salida
del captador de corriente 1.
Los componentes 6 sensibles al campo magnético
pueden estar por ejemplo constituidos por sondas de efecto Hall.
Las sondas 6 están soportadas por un soporte (no mostrado en la
figura 2) de forma que se repartan alrededor del conductor 4
recorrido por la corriente a medir.
El soporte anteriormente mencionado está
constituido por un circuito impreso 11, del cual un ejemplo concreto
de realización está representado en las figuras 5 a 8 y se
describirá con detalle más adelante. Por el momento, basta con
observar que el circuito impreso 11 comprende en su centro una
abertura 12 cuya forma y dimensión corresponden a las de la
abertura 3 de la caja 2.
En el esquema de la figura 2, se han
representado solamente cuatro sondas 6 por razones de claridad de
esta figura, pero se entiende que la invención no se limita a un
captador que comprenda cuatro sondas 6 o cuatro componentes
sensibles al campo magnético. Por ejemplo, el captador 1 podrá
comprender catorce sondas de efecto Hall como se ha indicado en las
figuras 5 a 7 en las cuales las sondas no están representadas, pero
sus posiciones en el circuito impreso 11 están indicadas
respectivamente por las referencias P_{1} a P_{14}.
Como se muestra en la figura 2, cada sonda 6
comprende cuatro bornes 6a a 6d. Todos los bornes 6a, que
proporcionan las señales de salida útiles de las sondas 6, están
conectadas a través de las resistencias 7 a un primer conductor 13
que está así mismo conectado con el punto incremental 8
anteriormente mencionado. Los dos bornes 6b y 6d de cada sonda 6
están conectados juntos uno con el otro y con un segundo conductor
14 que es común a todas las sondas 6 y que está así mismo conectado
a masa 15 de preferencia en un solo punto como se ha indicado en 16
en la figura 2. El otro borne 9b del circuito de tratamiento 9, que
puede estar constituido por un amplificador operacional, está
también conectado a masa 15 como se muestra en la figura 2. Por
último, todos los bornes 6c de las sondas 6 están conectados con un
tercer conductor 17 que está así mismo conectado con un punto 18.
El punto 18 se encuentra a un primer potencial fijo de por ejemplo
+5V, mientras que la masa 15 está a un segundo potencial fijo que
sirve de potencial de referencia para la medición de la
corriente.
Con el fin de hacer el captador de corriente 1
menos sensible a los campos eléctricos parásitos y a las variaciones
de campo magnético, los tres conductores 13, 14 y 17 son torcidos o
trenzados juntos como se explicará ahora con referencia a las
figuras 3 y 5
a 8.
a 8.
El circuito impreso 11 comprende un sustrato 19
(figura 3, 7 y 8) constituido por un material en placa u hoja, de
un material plástico aislante, eventualmente reforzado mediante
fibras, como por ejemplo fibras de vidrio. Sobre las dos caras del
sustrato 19 están formadas unas pistas conductoras, por ejemplo de
cobre, mediante técnicas conocidas de fotograbado.
En particular, cada uno de los tres conductores
13, 14 y 17 anteriormente mencionados están constituidos por una
pista conductora, que está designada por el mismo número de
referencia 13, 14 ó 17 en las figuras 7 y 8 y que está trazada en
zigzag como se ilustra en la figura 3 a propósito de la pista
conductora 13. En la figura 3, que representa, a mayor escala, una
pequeña parte del circuito impreso 11, se ha representado solamente
la pista conductora 13 para mayor claridad del dibujo. Como se ha
mostrado, en las zonas del circuito impreso 11 situadas entre los
emplazamientos de las sondas 6 de efecto Hall, la pista 13 está
constituida por una sucesión de segmentos conductores designados
alternativamente por 13a y 13b. Los segmentos 13a, por ejemplo los
segmentos de orden impar, están situados sobre la cara delantera 11a
del circuito impreso 11 (figuras 3 y 5), mientras que los segmentos
13b, por ejemplo los segmentos de orden par, están situados sobre la
cara posterior 11b del circuito impreso 11 (figuras 3 y 6). Los
segmentos 13a están conectados en serie con los segmentos 13b
mediante travesaños conductores 21.
De forma similar, las pistas conductoras 14 y 17
están formadas por segmentos 14a y 17a situados en la cara
delantera 11a del circuito impreso 11 (figura 5) y mediante
segmentos 14b y 17b que están situados sobre la superficie
posterior 11b del circuito impreso 11 (figura 6) y que están
conectados en serie respectivamente con los segmentos 14a y 17a
mediante travesaños conductores similares a los travesaños
conductores 21 como se puede apreciar en la figura 8.
De preferencia, cada segmento 14a de la pista
conductora 14, que está conectada a la masa 15 está situado entre
un segmento 13a de la pista conductora 13 y un segmento 17a de la
pista conductora 17 como es claramente apreciable en las figuras 5
y 8. De igual modo, cada segmento 14b de la pista conductora 14 está
situado entre un segmento 13b de la pista conductora 13 y un
segmento 17b de la pista conductora 17 como se puede apreciar en
las figuras 6 y 8.
En la figura 7, los segmentos 13a, 14a y 17a de
las pistas conductoras 13, 14 y 17 están representadas con líneas
de trazo grueso negras, mientras que los segmentos 13b, 14b y 17b de
las pistas conductoras 13, 14 y 17 están representados con líneas
de trazo gris, como si fuesen vistos en transparencia a través del
sustrato 19 del circuito impreso 11.
Se obtiene de este modo para las tres pistas
conductoras 13, 14 y 17 una estructura retorcida que permite hacer
el captador de corriente 1 menos sensible, incluso insensible a las
variaciones de campo magnético parásito. En efecto, el trazado en
zigzag de las pistas conductoras retorcidas puede modelizarse como
se ha mostrado en la figura 4 a propósito de las pistas conductoras
13 y 14 (una modelización similar podría ser realizada con las
pistas 14 y 17). Cuando el captador de corriente se coloca en un
entorno magnético "severo", es decir no homogéneo, por ejemplo
cuando la o las barra(s) conductora(s) del juego de
barras 4 forman un ángulo o un codo y cuando el captador 1 está
situado cerca de dicho ángulo, o también cuando el captador 1 está
situado cerca de un conductor parásito adyacente al juego de barras
4 recorrido por la corriente a medir, las variaciones de flujo
magnético creadas por el conductor parásito o las líneas de flujos
no homogéneos que atraviesan el captador 1 inducen tensiones
eléctricas en las conexiones conductoras que conectan las sondas 6
de efecto Hall. Estas tensiones perturban las señales
proporcionadas por las sondas 6 de efecto Hall y el captador
proporciona entonces una información errónea.
Sin embargo, como se ha mostrado en la figura 4,
gracias a la estructura retorcida de las pistas conductoras 13, 14
y 17, las variaciones d\Phi/dt del flujo magnético que cubren dos
bucles o espiras sucesivas 22 y 23 del retorcido inducirán una
tensión positiva 24 en la primera espira 22 y una tensión negativa
25 en la segunda espira 23, ya que esta última ve el flujo en
sentido inverso con relación a la primera espira. Si las dos
espiras 22 y 23 tienen la misma superficie, las tensiones 24 y 25
tienen el mismo valor absoluto pero signos opuestos, de forma que
se anulan. Se aprecia por consiguiente que, proveyendo un número par
de espiras en las estructuras retorcidas formadas por las pistas
conductoras 13 y 14 y por las pistas conductoras 14 y 17, es
posible hacer de forma que las tensiones eléctricas parásitas
inducidas por las variaciones de campo magnético parásito o no
homogéneo en las conexiones eléctricas que conectan las sondas 6 de
efecto Hall puedan ser anuladas. Se obtendría el mismo resultado si
las pistas conductoras 13, 14 y 17 fuesen trazadas en zigzag con el
fin de formar una estructura trenzada, pero el dibujo sería un poco
más complejo y necesitaría un mayor número de travesaños
conductores 21.
En el caso en que la abertura 3 de la caja 2 del
captador 1 tenga un contorno cerrado y, por consiguiente, también
la abertura 12 del circuito impreso 11, cada una de las tres pistas
conductoras 13, 14 y 17 forma de preferencia un bucle cerrado, que
se encuentra por consiguiente en cortocircuito, como se puede
apreciar en las figuras 2 y 5 a 7. Si los bucles formados por las
pistas conductoras 13, 14 y 17 estuviesen abiertos, las variaciones
de flujo magnético producirían una fuerza electromotriz entre los
extremos del bucle abierto formado por cada pista conductora, 13,
14 o 17. Esto provocaría un error de medición, ya que las sondas 6
están repartidas a lo largo de las pistas conductoras.
De preferencia, el circuito impreso 11 comprende
en cada una de sus dos caras 11a y 11b, un plano de masa 15a o 15b,
respectivamente, por ejemplo de cobre, que rodea estrechamente las
pistas conductoras del circuito impreso. Los dos planos de masa 15a
y 15b están representados por las amplias zonas negras en las
figuras 5 y 6, y están designados generalmente por la referencia 15
en la figura 2. Los dos planos de masa 15a y 15b están
interconectados eléctricamente por al menos un travesaño conductor
(no mostrado) situado en el sustrato 19 del circuito impreso 11 de
un modo similar a los travesaños conductores 21 mostrados en la
figura 3.
De preferencia, al menos uno de los dos planos
de masa 15a y 15b, de preferencia los dos planos de masa forman un
bucle cerrado, por motivos similares a los que se han indicado
anteriormente a propósito de las pistas conductoras 13, 14 y 17. De
esta manera, es posible librarse de las tensiones parásitas
inducidas en el plano de masa.
De preferencia, la pista conductora 14 está
conectada al plano de masa 15 en un solo punto 16 de éste (figura
7), que es adyacente a la pista conductora 13, y el punto
incremental 8 al cual está conectada la pista conductora 13 es
adyacente al punto 16 anteriormente mencionado. De igual modo, el
punto 18 que se encuentra en el primer potencial fijo (+5V) y al
cual está conectada la pista conductora 17, está situado sobre el
circuito impreso 11 por el lado del punto incremental 8 y del punto
16 de conexión al plano de masa 15. Estas disposiciones tienen por
efecto evitar que eventuales tensiones inducidas localmente en las
pistas conductoras y/o en el plano de masa del circuito impreso 11
no se sumen a las señales proporcionadas por las sondas 6 de efecto
Hall y no perturben por consiguiente la medición de la
corriente.
Por último, cada resistencia incremental 7 tiene
sus dos bornes conectados respectivamente al más cercano de los
bornes 6a de la sonda 6 de efecto Hall correspondiente y al más
cercano de la pista conductora 13. Esto se refleja claramente en la
figura 8 que muestra, a escala ampliada, una parte del circuito
impreso 11 correspondiente a una de las sondas de efecto Hall, más
precisamente la que se encuentra en la posición P_{7}. En la
figura 8, las zonas conductoras 26a a 26d del circuito impreso 11
son las zonas a las cuales están respectivamente soldadas los
bornes 6a a 6d de la sonda 6 de efecto Hall situada en la posición
P_{7}, mientras que las zonas conductoras 27a y 27b del circuito
impreso 11 son las zonas a las cuales están soldados los dos bornes
de la resistencia incremental 7 correspondiente. Como se desprende
igualmente de la figura 8, los bornes 6b a 6d de la sonda 6 de
efecto Hall están conectadas lo más cerca de las pistas conductoras
14 y 17 ya que las zonas conductoras 26b y 26d que sirven para la
conexión de los bornes 6b y 6d se encuentran sobre la pista 14 y
porque la zona conductora 26c que sirve para la conexión del borne
6c se encuentra sobre la pista 17.
Existen sondas de efecto Hall cuya caja solo
comprende tres bornes o patas de conexión. El circuito impreso 11
puede ventajosamente comprender además, en emplazamientos P'_{1} a
P'_{14} adyacentes respectivamente a los emplazamientos P_{1} a
P_{14}, zonas conductoras 26'a, 26'b y 26'c (figura 8) a las
cuales pueden soldarse los bornes de las sondas de tres bornes.
Se entiende que el modo de realización de la
invención que ha sido descrito anteriormente ha sido dado a título
de ejemplo puramente indicativo y en modo alguno limitativo, y que
numerosas modificaciones pueden ser fácilmente aportadas por el
experto en la materia sin salirse por ello del marco de la
invención. Es así como, aunque la invención haya sido descrita a
propósito de un captador que comprende sondas de efecto Hall, estas
podrían ser sustituidas por otros elementos sensibles al campo
magnético, como por ejemplo magnetorresistencias.
Además, aunque sea ventajoso que las pistas
conductoras 13, 14 y 17 y el plano de masa 15 formen bucles cerrados
(en cortocircuito) a todo alrededor de la abertura 12 del circuito
impreso 11 (caso de un captador de corriente 11 cuya caja 2 tiene
una abertura 3 que presenta un contorno cerrado), no se saldría del
marco de la invención si las pistas conductoras 13, 14 y 17 y el
plano de masa 15 formasen un bucle cerrado, como podría ser el caso
cuando la caja del captador de corriente comprendiese una abertura
de contorno no cerrado para que el captador pueda ser fácilmente
colocado a caballo sobre el conductor 4 mediante un desplazamiento
transversal con relación a la dirección longitudinal de dicho
conductor, sin que este tenga necesidad de desconectarse.
Se podría igualmente considerar realizar el
captador de corriente en dos partes que pueden ser separadas una de
la otra para permitir la colocación del captador alrededor de un
conductor recorrido por una corriente a medir, estando entonces
previstos medios para permitir una conexión mecánica de las dos
partes del captador de corriente, y otros medios para permitir
conexiones eléctricas apropiadas entre las dos partes del captador
de corriente cuando se ensamblan una a la otra, con el fin de
establecer bucles cerrados para las pistas conductoras 13, 14 y 17
que unen los componentes 6 sensibles al campo magnético.
Además, aunque la estructura en forma retorcida
de los conductores o de las pistas conductoras 13, 14 y 17
descritas más arriba se obtenga utilizando un circuito impreso 11
con dos caras impresas 11a y 11b, el trazado en zigzag de las
indicadas pistas conductoras y la estructura en forma de torsión o
de trenzado podrían obtenerse utilizando un circuito impreso sobre
una sola cara. En este caso, cada pista conductora 13, 14 o 17 se
formará en parte (un segmento conductor de dos) por caballetes
(también llamados "straps" por los expertos en la materia) que
montan segmentos conductores de las otras pistas conductoras.
Según otra variante de realización, el trazado
en zigzag de las pistas conductoras y la estructura en forma de
retorcido o trenzado podrían también obtenerse utilizando un
circuito impreso de capas múltiples incluyendo pistas conductoras
sobre al menos una cara exterior de un sustrato de capas múltiples y
sobre al menos una capa intermedia de dicho sustrato.
Claims (12)
1. Captador de corriente destinado a medir el
valor de la corriente que fluye por un conductor (4), que comprende
un soporte (11) apto para ser colocado alrededor del conductor
recorrido por la corriente a medir, varios componentes (6)
sensibles al campo magnético, situados sobre el indicado soporte
(11) de forma que están repartidos alrededor de dicho conductor
(4), y un circuito de tratamiento (9) que recibe una señal de salida
de los indicados componentes (6) sensibles al campo magnético,
comprendiendo cada componente sensible al campo magnético al menos
un primer y un segundo bornes, estando los primeros bornes (6a) de
todos los componentes (6) sensibles al campo magnético conectados
mediante resistencias respectivas de incrementación (7) en un punto
de incrementación (8) conectado con un primer borne de entrada (9a)
del circuito de tratamiento (9), estando los segundos bornes (6b)
de todos los componentes (6) sensibles al campo magnético conectados
con un segundo borne de entrada (9b) del circuito de tratamiento,
caracterizado porque todas las resistencias de incrementación
(7) están conectadas con un primer conductor (13) conectado con el
punto de incrementación (8), todos los segundos bornes (6b) de los
componentes (6) sensibles al campo magnético están conectados a un
segundo conductor (145) conectado al segundo borne de entrada (9b)
del circuito de tratamiento (9), el soporte (11) está constituido
por un circuito impreso, y los primero y segundo conductores (13 y
14) están constituidos respectivamente por las primera y segunda
pistas conductoras del circuito impreso que son trazadas en zigzag
sobre el circuito impreso (11) con el fin de formar un retorcido o
un trenzado.
2. Captador de corriente según la reivindicación
1, caracterizado porque el circuito impreso (11) tiene dos
superficies impresas (11a, 11b) y las pistas conductoras (13, 14)
están trazadas sobre las dos caras (11a y 11b) del circuito
impreso.
3. Captador de corriente según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque cada una de las primera y segunda
pistas conductoras (13 y 14) forma un bucle cerrado por todo
alrededor de una abertura (12) prevista en el circuito impreso (11)
para el paso del conductor (4) recorrido por la corriente a
medir.
4. Captador de corriente según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada resistencia
incremental (7) tiene sus dos bornes conectados respectivamente lo
más cerca del primer borne (6a) del componente correspondiente (6)
sensible al campo magnético y lo más cerca de la primera pista
conductora (13).
5. Captador de corriente según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el circuito
impreso (11) comprende sobre al menos una de sus dos superficies
(11a y 11b) un plano de masa (15a, 15b) que rodea estrechamente las
pistas conductoras (13, 14) del circuito impreso (11).
6. Captador de corriente según la reivindicación
5, caracterizado porque el plano de masa (15a, 15b) forma un
bucle cerrado todo alrededor de la indicada abertura (12).
7. Captador de corriente según la reivindicación
5 ó 6, caracterizado porque la segunda pista conductora (14)
está conectada al plano de masa (15a, 15b) en un punto (16) de este
que es adyacente a la primera pista conductora (13), y el indicado
punto incremental (8) al cual está conectada la primera pista
conductora (13) es adyacente al mencionado punto (16) del plano de
masa al cual está conectada la segunda pista conductora (14).
8. Captador de corriente según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los
componentes (6) sensibles al campo magnético son sondas de efecto
Hall.
9. Captador de corriente según la reivindicación
8, caracterizado porque cada sonda (6) de efecto Hall
comprende los tercero y cuarto bornes (6c, 6d), estando los
terceros bornes (6c) de todas las sondas (6) de efecto Hall
conectados con una tercera pista conductora (17) del circuito
impreso (11), que está conectado en un punto (18) a un primer
potencial fijo y que está trazado en zigzag sobre el mencionado
circuito impreso con el fin de formar una torsión o un trenzado con
las primera y segunda pistas conductoras (13, 14).
10. Captador de corriente según la
reivindicación 9, caracterizado porque la tercera pista
conductora (17) forma un bucle cerrado todo alrededor de la
indicada abertura (12).
11. Captador de corriente según la
reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque los segundo y
cuarto bornes (6b, 6d) de las sondas (6) de efecto Hall están
conectados juntos con la segunda pista conductora (14) del circuito
impreso (11), así mismo conectada con un segundo potencial fijo o
potencial de masa (15).
12. Captador de corriente según la
reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el indicado
punto (18) en el primer potencial fijo al cual está conectada la
tercera pista conductora (17) está situado en el circuito impreso
(11) por el lado de dicho punto de incrementación (8) y de dicho
punto (16) de conexión al plano de masa (15).
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