磁通门电流传感器和电流测量系统的制作方法

本申请涉及电流测量，特别是涉及一种磁通门电流传感器和电流测量系统。

背景技术：

1、磁通门电流传感器是一种温漂和时漂小的电流测量装置，广泛应用于医疗器械、航空航天、科学仪器、直流输变电等对电流测量精度和稳定性要求较高的领域。磁通门电流传感器的基本思想是基于电磁感应将大电流转换为可精密测量的小电流，从而实现大电流测量的装置。

2、然而，相关技术中的磁通门电流传感器仍存在测量准确度不足的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够具有较高准确度的磁通门电流传感器和电流测量系统。

2、第一方面，本申请提供一种 ，所述磁通门电流传感器包括：

3、检测组件，所述检测组件包括第一磁芯、一次侧线圈、二次侧线圈和感应单元，所述一次侧线圈和所述二次侧线圈分别缠绕于所述第一磁芯在第一方向相对的两侧，所述一次侧线圈用于与待测导线连接，所述感应单元位于所述第一磁芯在第二方向的侧边，所述感应单元用于在所述一次侧线圈上流经所述待测导线传输的待测电流的情况下，产生感应电信号；其中，所述第一方向与所述第二方向不同；

4、调节组件，所述调节组件分别与所述感应单元和所述二次侧线圈连接，所述调节组件用于根据所述感应电信号向所述二次侧线圈输出激励电流，以通过所述激励电流抵消所述待测电流产生的磁通量。

5、在其中一个实施例中，所述感应单元包括至少一探头，所述探头位于所述第一磁芯在第二方向的侧边，用于在所述一次侧线圈上流经所述待测导线传输的待测电流，且所述一次侧线圈的安匝数和所述二次侧线圈的安匝数不平衡的情况下，产生感应电信号。

6、在其中一个实施例中，所述探头包括相互连接的第一激励绕组和第二激励绕组，所述第一激励绕组和所述第二激励绕组分别位于所述第一磁芯在第三方向相对的两侧，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直，所述第一激励绕组和所述第二激励绕组共同用于在所述一次侧线圈上流经所述待测导线传输的待测电流的情况下，产生感应电信号。

7、在其中一个实施例中，所述感应电信号包括第一感应电动势和第二感应电动势；所述感应单元包括第一探头和第二探头，所述第一探头和所述第二探头均位于所述第一磁芯在第二方向的侧边且相对设置；

8、所述第一探头用于在所述一次侧线圈上流经所述待测导线传输的待测电流，且所述一次侧线圈的安匝数和所述二次侧线圈的安匝数不平衡的情况下，产生第一感应电动势；

9、所述第二探头用于在所述一次侧线圈上流经所述待测导线传输的待测电流，且所述一次侧线圈的安匝数和所述二次侧线圈的安匝数不平衡的情况下，产生第二感应电动势。

10、在其中一个实施例中，所述调节组件包括：

11、信号产生电路，与所述感应单元连接，用于根据所述感应电信号产生比较信号；其中，所述比较信号与所述感应电信号的相位相反；

12、采样控制电路，与所述感应单元连接，用于根据所述感应电信号和所述比较信号产生控制信号；

13、磁通补偿电路，分别与所述信号产生电路、所述采样控制电路、所述二次侧线圈连接，用于根据所述控制信号向所述二次侧线圈输出激励电流，以通过所述激励电流抵消所述待测电流产生的磁通量。

14、在其中一个实施例中，所述信号产生电路包括：

15、第一信号放大单元，与所述感应单元连接，用于对所述感应电信号进行放大处理，生成第一电压信号，其中，所述第一电压信号的相位与所述待测电流的相位相同；

16、信号调制单元，与所述第一信号放大单元和所述采样控制电路连接，用于对所述第一电压信号进行相位变换处理，生成比较信号，其中，所述比较信号的相位与所述待测电流的相位相反。

17、在其中一个实施例中，所述信号调制单元包括：

18、相位调整器，与所述第一信号放大单元连接，用于对所述第一电压信号进行相位变换处理，生成方波脉冲信号，其中，所述方波脉冲信号与所述待测电流的相位相反；

19、三角波发生器，分别与所述相位调整器和所述采样控制电路连接，用于将所述方波脉冲信号转化为三角波的比较信号。

20、在其中一个实施例中，所述采样控制电路包括：

21、采样调理单元，与所述感应单元连接，用于将所述感应电信号转换为直流电压信号；

22、修正单元，与所述采样调理单元连接，用于根据所述直流电压信号和预设参考电压生成电压偏差抑制信号；

23、信号发生单元，分别与所述信号产生电路和所述修正单元连接，用于根据所述电压偏差抑制信号和所述比较信号产生控制信号。

24、在其中一个实施例中，所述磁通补偿电路包括：

25、供电单元；

26、全桥单元，分别与所述供电单元、所述采样控制电路和所述二次侧线圈连接，所述全桥单元包括多个开关管，所述控制信号用于控制所述全桥单元中各所述开关管的开关状态，以使所述供电单元通过所述全桥单元向所述二次侧线圈输出激励电流。

27、第二方面，本申请提供一种电流测量系统，所述系统包括：待测导线和上述任一项实施例所述的磁通门电流传感器。

28、上述磁通门电流传感器和电流测量系统，包括检测组件和调节组件，检测组件包括第一磁芯、一次侧线圈、二次侧线圈和感应单元，一次侧线圈和二次侧线圈分别缠绕于第一磁芯在第一方向相对的两侧，感应单元位于第一磁芯在第二方向的侧边，当一次侧线圈上流过待测电流时，待测电流会在第一磁芯周围产生交变的磁场，该磁场会穿过感应单元产生磁通，进而使得感应单元基于磁通产生感应电信号，调节组件可以基于该感应电信号向二次侧线圈输出激励电流，以使二次侧线圈通过激励电流抵消所述待测电流产生的磁通量，从而消除磁通对电流检测结果的影响，提高电流检测的准确度。

技术特征：

1.一种磁通门电流传感器，其特征在于，所述磁通门电流传感器包括：

2.根据权利要求1所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述感应单元包括至少一探头，所述探头位于所述第一磁芯在第二方向的侧边，用于在所述一次侧线圈上流经所述待测导线传输的待测电流，且所述一次侧线圈的安匝数和所述二次侧线圈的安匝数不平衡的情况下，产生感应电信号。

3.根据权利要求2所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述探头包括相互连接的第一激励绕组和第二激励绕组，所述第一激励绕组和所述第二激励绕组分别位于所述第一磁芯在第三方向相对的两侧，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直，所述第一激励绕组和所述第二激励绕组共同用于在所述一次侧线圈上流经所述待测导线传输的待测电流的情况下，产生感应电信号。

4.根据权利要求1所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述感应电信号包括第一感应电动势和第二感应电动势；所述感应单元包括第一探头和第二探头，所述第一探头和所述第二探头均位于所述第一磁芯在第二方向的侧边且相对设置；

5.根据权利要求1所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述调节组件包括：

6.根据权利要求5所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述信号产生电路包括：

7.根据权利要求6所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述信号调制单元包括：

8.根据权利要求5所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述采样控制电路包括：

9.根据权利要求5所述的磁通门电流传感器，其特征在于，所述磁通补偿电路包括：

10.一种电流测量系统，其特征在于，所述系统包括：待测导线和权利要求1-9任一项所述的磁通门电流传感器。

技术总结本申请涉及一种磁通门电流传感器和电流测量系统。磁通门电流传感器和包括：检测组件和调节组件，检测组件包括第一磁芯、一次侧线圈、二次侧线圈和感应单元，一次侧线圈和二次侧线圈分别缠绕于第一磁芯在第一方向相对的两侧，一次侧线圈用于与待测导线连接，感应单元位于第一磁芯在第二方向的侧边，感应单元用于在一次侧线圈上流经待测导线传输的待测电流的情况下，产生感应电信号；其中，第一方向与第二方向不同，调节组件分别与感应单元和二次侧线圈连接，调节组件用于根据感应电信号向二次侧线圈输出激励电流，以通过激励电流抵消待测电流产生的磁通量。该磁通门电流传感器具有较高准确度。技术研发人员：田兵,于力,关志华,刘仲,聂少雄,王志明,赵雅茜,林跃欢受保护的技术使用者：南方电网传感科技（广东）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12