磁通门电流传感器的制造方法

磁通门电流传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的技术方案涉及用于测量电流的装置，具体地说是磁通门电流传感器。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展，高性能的电流传感器的需求日趋增大，越来越多的电流传感器也随之进入研宄人员的研宄范围内。传统的电流检测装置包括分流器、电流互感器、罗氏线圈和霍尔传感器；现有的新型电流检测装置包括磁通门电流传感器、巨磁阻效应电流传感器和光纤传感器。霍尔传感器由于其原理简单和控制方便，目前在工程应用上最为广泛，但是霍尔传感器存在对磁场的灵敏度低，并且温漂和零漂比较大的缺陷。磁通门电流传感器则具有独特的磁感应能力、对施加磁场高灵敏度、高精度和小型化的特点，相比之下，磁通门电流传感器也就有了突出的研发和应用优势。
[0003]CN203658558U提出了一种环形磁通门探头，特征是激励线圈缠绕包围整个磁芯，形成闭合磁路，感应线圈分三组，在缠绕了激励线圈的磁芯上按圆周对称排列；CN101545958A公开了一种双向饱和时间差磁通门电流传感器，该传感器磁芯的两端绕有激励线圈，中段绕有感应线圈；以上两种电流传感器均采用了激励绕组和原边被测绕组、二次反馈绕组平行分布，导致其相互耦合，影响了电流测量结果的准确度。US3218547A公开了单磁芯磁通门电流传感器，采用了传感线圈置于励磁线圈的正交位置，此绕组正交分布的磁通门电流传感器，载流导体产生的磁场很容易受周围杂散磁场影响，这些杂散磁场使得通过磁芯的有效磁场大大减少，从而会引起传感器产生较大的输出误差，影响了电流测量结果的灵敏度和测量精度。鉴于上述现有的磁通门电流传感器所存在的技术上的缺点，最终导致现有的磁通门电流传感器在实际测量中会产生较大的输出误差，存在电流测量结果的准确度较差的缺陷。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供磁通门电流传感器，是带有聚磁壳和采用绕组正交分布的磁通门电流传感器，消除了绕组之间的耦合，同时引入聚磁壳，聚集了有效磁场，屏蔽了周围杂散磁场影响，不仅克服了现有的磁通门电流传感器在实际测量中会产生较大的输出误差，存在电流测量结果的准确度较差的缺陷，还提高了测量的灵敏度。
[0005]本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是:磁通门电流传感器，是一种带有聚磁壳和采用绕组正交分布的磁通门电流传感器，包含磁通门检测探头和信号处理电路；其中，磁通门检测探头由一个聚磁壳加环形磁芯和激励绕组加二次反馈绕组构成，环形磁芯放在聚磁壳内部，激励绕组为一根导线在环形磁芯上沿着该环形磁芯的径向均匀缠绕100?150匝形成的绕组，二次反馈绕组为在激励绕组缠好后沿着环形磁芯的圆周方向再均匀缠绕200?300匝形成的绕组；信号处理电路分为激励电路和零磁通检测电路两部分，激励电路部分又包括激励信号发生电路和信号驱动电路；激励绕组一端经激励信号发生电路中的采样电阻接地，激励绕组另一端与激励电路中的信号驱动电路相连接，信号驱动电路的输出连接零磁通检测电路的输入，零磁通检测电路又分为积分比较器电路和H桥驱动电路两部分，积分比较器电路为零磁通检测电路的输入，积分比较器电路的输出连接H桥驱动电路的输入，H桥驱动电路的输出连接二次反馈绕组的一端，二次反馈绕组的另一端通过分流电阻接地。
[0006]上述磁通门电流传感器，所述聚磁壳采用的是坡莫合金材料制作，其电阻率为0.56 μ Ω.m，居里点为400°C，饱和磁感应强度为Bs= 0.7T，饱和磁感应强度下的矫顽力Hc不大于1.6A/m，直流磁性能满足在0.08A/m磁场强度中的磁导率不小于37.5mH/m，厚度是2mm，长度是30mm，宽度是30mm,高度是15mm。
[0007]上述磁通门电流传感器，所述环形磁芯所用的材料为铁基纳米晶软磁材料，其饱和磁通密度为Bs= 1.2T,矫顽力He〈5A/m，饱和磁致伸缩系数为s = 10_8?10 _6，磁导率为15000?150000H/m，铁芯损耗(100ΚΗζ，0.3Τ) PFe= 80W/Kg，该环形磁芯的内径为10mm、夕卜径为20mm和高为10mm。
[0008]上述磁通门电流传感器，所述各个绕组所用的材质均为漆包线，直径为0.3mm。
[0009]上述磁通门电流传感器，所述H桥驱动电路采用的芯片是IR2110。
[0010]上述磁通门电流传感器，所述采样电阻为20ΚΩ，分流电阻为150Ω。
[0011]上述磁通门电流传感器，所述激励电路，包括激励信号发生电路和信号驱动电路，其构成是:主要包括用于激励信号发生电路的芯片LM6132和用于信号驱动电路的芯片IR2101s，LM6132为功率放大器，包括8个引脚，LM6132的引脚1、LM6132的引脚2与LM6132的引脚6由阻值为3.3K Ω的电阻R1连接，LM6132的引脚3与阻值为20K Ω的采样电阻Rs—端相连，采样电阻Rs另一端接地，LM6132的引脚4接-12V直流电压和一个电容值为0.1 UF的稳压电容Ci，LM6132的引脚5与两个并联电阻相连，其中一个阻值为3.9ΚΩ的并联电阻R2接地，另一个阻值为27ΚΩ的并联电阻R 3与LM6132的引脚7共同接在IR2101s的引脚2上；LM6132的引脚8接+12V直流电压和一个电容值为0.1 μ F的稳压电容C2的一端，电容(:2的另一端接地，IR2101S的引脚I接12V直流电压，这个12V电压同时通过一个型号为1Ν4106的二极管01与IR2101S的引脚8连接，IR2101s的引脚8再通过一个电容值为0.1 UF的电容C3连接在IR2101s的引脚6上；IR2101s的引脚3和IR2101s的引脚7悬空，IR2101s的引脚4和IR2101s的引脚5接地。
[0012]上述磁通门电流传感器，所述零磁通检测电路，包括积分比较器电路和H桥驱动电路两部分，其中，积分比较器电路的构成是:主要包括芯片TLC2652，包括8个引脚，TLC2652的引脚I经电容值为0.1 μ F的电容CjP电容值为IF的C 2后接地，在C:和C 2之间连接电容值为0.01 yF的电容C3，电容C3的另一端连接TLC2652的引脚8，TLC2652的引脚2与阻值为20ΚΩ的电阻R1相连，R ^勺另一端与上述的信号驱动电路的输出和电容值为0.01 yF的电容(；相连接，电容C 4的另一端连接着TLC2652的引脚6和阻值为100 Ω的电阻R2,电阻民的另一端连接着H桥驱动电路的输入，TLC2652的引脚3经阻值为20K Ω的电阻R3接地，TLC2652的引脚4连接-15V的直流电压，TLC2652的引脚5悬空，TLC2652的引脚7连接+15V的直流电压。
[0013]上述磁通门电流传感器，所述H桥驱动电路的电路构成是公知的(楚斌.《IR2110功率驱动集成芯片应用》.电子工程师.2004.30 (10).的图2)。
[0014]本实用新型的有益效果是:与现有技术相比，本实用新型的突出的实质性特点如下:磁通门电流传感器工作原理是基于载流导体产生的磁场，为了使磁场尽量增大同时保证外界杂散磁场干扰最小，经过实用新型人的艰辛研发证明，有效的方法就是本实用新型应用的聚磁技术，即本实用新型所采用的聚磁壳并且将其设计成U型结构。聚磁技术是用来聚集原边被测有效磁场，隔离磁场耦合的措施，是利用磁通沿低磁阻路径流通的原理来改变外界杂散磁场的方向，从而使磁力线聚集于壳内。由磁阻公式Rni= I/μ S可知，磁阻与材料的磁导率成反比，因此一般要选用高磁导率材料。为了增大检测范围的量程，应选用高饱和磁密的导磁材料，同时为了得到精确的检测结果，要选用低磁滞和低矫顽力材料。常用的聚磁材料包括:硅钢片、坡莫合金和非晶合金。其中非晶合金磁导率最高，但价格较为昂贵，硅钢片价格便宜，但磁导率较低。从性能和成本方面考虑，本实用新型选择坡莫合金作为聚磁壳材料。
[0015]本实用新型的磁通门电流传感器在带聚磁壳的同时，还采用激励绕组和二次反馈绕组正交分布，能够很好地将二次反馈磁场从励磁磁场物理地去耦合，从而将励磁磁场的贡献从原边被测信号中去除。
[0016]下面的实施例将进一步说明本实用新型的突出的实质性原理。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的显著优点在于:
[0018](I)本实用新型磁通门电流传感器，由于引入聚磁壳，有效地聚集了原边被测磁场，屏蔽了周围杂散磁场影响，减少了外界杂散磁场的干扰，同时增加了传感器的磁增益系数，使得传感器输出的灵敏度得到了很大的提高，而且使得测量精度得以大大提高，可以精确地测得直流和低频的交流电，使得现有磁通门电流传感器测得的直流值提高到25Α，具有仅为6%。超低的相对误差。
[0019](2)本实用新型磁通门电流传感器，采用激励绕组和二次反馈绕组正交分布，消除了绕组之间的耦合，避免了测量系统额外的补偿模块，并且降低了由于磁性器 件固有的磁滞现象所造成的误差。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0021]图1为本实用新型磁通门电流传感器总的构成示意图。
[0022]图2为本实用新型磁通门电流传感器的磁通门检测探头的结构示意图。
[0023]图3为本实用新型磁通门电流传感器的工作原理图。
[0024]图4为本实用新型磁通门电流传感器的激励电路的构成示意图。
[0025]图5为本实用新型磁通门电流传感器积分比较器电路的构成示意图。
[0026]图6 (a)为磁通门电流传感器中的环形磁芯仅缠有激励绕组时环形磁芯中的磁感应强度分布图。
[0027]图6(b)为磁通门电流传感器中的环形磁芯缠有正交的激励绕组和二次反馈绕组时的磁感应强度分布图。
[0028]图6(c)为磁通门电流传感器中的环形磁芯缠有平行的激励绕组和二次反馈绕组时的磁感应强度分布图。
[0029]图7(a)为磁通门电流传感器中环形磁芯外围不带有聚磁壳时环形磁芯中的磁感应强度分布图。
[0030]图7(b)为磁通门电流传感器中环形磁芯外围带有聚磁壳，即为本实用新型电流传感器时的环形磁芯中的磁感应强度分布图。
[0031]图8为电流传感器在有和无聚磁壳时的输入-输出特性曲线图。
[0032]图9为电流传感器在有和无聚磁壳时的相对误差曲线图。
[0033]图中，1.聚磁壳，2.环形磁芯，3.原边被测绕组，4.激励绕组，5.二次反馈绕组，6.分流电阻Rm，7.采样电阻Rs，8.激励信号发生电路，9.信号驱动电路，10.积分比较器电路，11.H桥驱动电路，12.磁通门检测探头，13.信号处理电路，14.激励电路，15.零磁通检测电路，16.方波发生器。
【具体实施方式】
[0034]图1所示实施例表明，本实用新型的磁通门电流传感器，是一种带有聚磁壳I和采用绕组正交分布的磁通门电流传感器，包含磁通门检测探头12和信号处理电路13 ;其中，磁通门检测探头12由一个聚磁壳I加环形磁芯2和激励绕组4加二次反馈绕组5构成，环形磁芯2放在聚磁壳I内部，激励绕组4为一根导线在环形磁芯2上沿着该环形磁芯2的径向均匀缠绕形成的绕组，二次反馈绕组5为在激励绕组4缠好后，沿着环形磁芯2的圆周方向再均匀缠绕形成的绕组；信号处理电路13分为激励电路14和零磁通检测电路15两部分，激励电路14部分又包括激励信号发生电路8和信号驱动电路9 ;激励绕组4 一端经激励信号发生电路8中的采样电阻Rs 7接地，激励绕组4另一端与激励电路14中的信号驱动电路9相连接，信号驱动电路9的输出连接零磁通检测电路15的输入，零磁通检测电路15又分为积分比较器电路10和H桥驱动电路11两部分，积分比较器电路10的输出连接H桥驱动电路11的输入，H桥驱动电路11的输出连接二次反馈绕组5的一端，二次反馈绕组5的另一端通过分流电阻Rm 6接地。
[0035]图2所示实施例表明，本实用新型的磁通门电流传感器的磁通门检测探头由一个聚磁壳I加环形磁芯2和激励绕组4加二次反馈绕组5构成，环形磁芯2放在聚磁壳I内部，聚磁壳I用来聚集有效磁场，同时屏蔽杂散无关磁场，激励绕组4为一根导线在环形磁芯2上沿着该环形磁芯2的径向均匀缠绕100?150匝形成的绕组，二次反馈绕组5为在激励绕组缠好后沿着环形磁芯的圆周方向再均匀缠绕200?250匝形成的绕组。
[0036]图2所示实施例的磁通门电流传感器的磁通门检测探头的原理是:最外围的聚磁壳I将聚集有效磁场同时屏蔽外界杂散磁场，ieap^p 13分别为激励电流、原边被测电流和二次反馈电流，ffe, Wjp W 3分别为激励绕组4、原边被测绕组3和二次反馈绕组5，其中，原边被测绕组3和二次反馈绕组5相对于激励绕组4正交分布，Ne, %和N 3分别为激励绕组4、原边被测绕组3和二次反馈绕组5的匝数。环形磁芯2选用高磁导率、低矫顽力、易饱和的软磁材料，基于环形磁芯2材料的非线性特征，首先给激励绕组4加上频率f = IkHz,幅值土 12V的方波激励电压，导致环形磁芯2中的磁通交替变化，当交流激励安匝数足够大时，环形磁芯2呈现周期性饱和与不饱和状态。原边被测电流I1A聚磁壳I和环形磁芯2之间垂直穿过，产生的磁场被聚磁壳I聚集。当原边被测电流Ip是直流或者低频交流的时候，原边被测电流Ip在环形磁芯2中产生的磁通为Φ p，二次反馈绕组5评3中的电流在环形磁芯2中产生的磁通为Φ3。由于二次反馈绕组5产生的磁场与原边被测绕组3产生的磁场方向相反，因而减弱了环形磁芯2内部磁场，当两绕组产生的磁场大小相等时，二次反馈电流不再增大，整个系统达到动态平衡，有NpIp= N SIS。通常Np= I。
[0037]图3所示的实施例表明，本实用新型磁通门电流传感器的工作原理是:激励绕组4WJP二次反馈绕组5胃3采用正交分布分别依次均匀缠绕在环形磁芯2上，匝数分别为100?150和200?250匝；环形磁芯2上的激励绕组We—端与方波发生器16相连，另一端连接采样电阻艮7的一端，采样电阻Rs 7另一侧接地，零磁通检测电路15的输出直接影响二次反馈电流Is的大小变化情况。在零磁通检测电路15中包括对磁通Φ 3与Φ p的矢量和的判别，当03与Φ 5的和不为零时，需要调整的13大小使其和为零；当Φ 3与Φ p的和为零时，说明二次反馈电流Is产生的磁通恰好与原边被测电流I p产生的磁通大小相等，方向相反，此时原边被测电流15与二次反馈电流I 3的关系为P= NsI3O而零磁通检测电路15的另一端与二次反馈绕组5WS的一端连接，二次反馈绕组5WS的另一端通过分流电阻Rm6接地。
[0038]图4所示的实施例表明，本实用新型磁通门电流传感器的激励电路，包括激励信号发生电路和信号驱动电路，其构成是:主要包括用于激励信号发生电路的芯片LM6132和用于信号驱动电路的芯片IR2101s，LM6132为功率放大器，包括8个引脚，LM6132的引脚1、LM6132的引脚2与LM6132的引脚6由阻值为3.3ΚΩ的电阻R1连接，LM6132的引脚3与阻值为20K Ω的采样电阻Rs—端相连，采样电阻R s另一端接地，LM6132的引脚4接-12V直流电压和一个电容值0.1 UF的稳压电容Ci，LM6132的引脚5与两个并联电阻相连，其中一个阻值为3.9ΚΩ的并联电阻R2接地，另一个阻值为27ΚΩ的并联电阻R 3与LM6132的引脚7共同接在IR2101S的引脚2上；LM6132的引脚8接+12V直流电压和一个电容值为0.1 μ F的稳压电容(:2的一端，电容C 2的另一端接地，IR2101S的引脚I接12V直流电压，这个12V电压同时通过一个型号为1Ν4106的二极管01与IR2101s的引脚8连接，IR2101s的引脚8再通过一个电容值为0.1 yF的电容C3连接在IR2101S的引脚6上；IR2101s的引脚3和IR2101s的引脚7悬空，IR2101s的引脚4和IR2101s的引脚5接地。图4中的采样电阻Rs即为采样电阻Rs 7。
[0039]图5所示的实施例表明，图中虚线框内显示了本实用新型磁通门电流传感器的零磁通检测电路，包括积分比较器电路和H桥驱动电路两部分，其中，积分比较器电路的构成是:主要包括芯片TLC2652，包括8个引脚，TLC2652的引脚I经电容值为0.1 yF的电容C1和电容值为IF的(:2后接地，在C jP C 2之间连接电容值为0.01 μ F的电容C 3，电容C3的另一端连接TLC2652的引脚8，TLC2652的引脚2与阻值为20ΚΩ的电阻R1相连，R ^勺另一端与上述的信号驱动电路的输出和电容值为0.01 μ F的电容(；相连接，电容C 4的另一端连接着TLC2652的引脚6和阻值为100 Ω的电阻R2,电阻民的另一端连接着H桥驱动电路的输入，TLC2652的引脚3经阻值为20ΚΩ的电阻R3接地，TLC2652的引脚4连接-15V的直流电压，TLC2652的引脚5悬空，TLC2652的引脚7连接+15V的直流电压。
[0040]图6(a)所示的实施例显示了磁通门电流传感器中环形磁芯仅缠有激励绕组时环形磁芯中的磁感应强度分布。
[0041]图6(b)所示的实施例显示了磁通门电流传感器中环形磁芯缠有相互正交的激励绕组和二次反馈绕组时环形磁芯中的磁感应强度分布。
[0042]图6(c)所示的实施例显示了磁通门电流传感器中环形磁芯缠有相互平行的激励绕组和二次反馈绕组时环形磁芯中的磁感应强度分布。
[0043]对比图6(a)、图6(b)和图6(c)所示的实施例表明，当用有限元软件进行磁场仿真时，环形磁芯C横截面上的磁感应强度分度情况时可见，采用激励绕组和二次反馈绕组正交分布，可以最大限度减少二次反馈绕组对原边被测绕组的耦合影响。
[0044]图7(a)所示的实施例 显示了磁通门电流传感器中不带有聚磁壳时环形磁芯中的磁感应强度分布
[0045]图7(b)所示的实施例显示了磁通门电流传感器中带有聚磁壳时环形磁芯中的磁感应强度分布图。
[0046]对比图7(a)和图7(b)所示的实施例表明，当用有限元软件进行磁场仿真时，环形磁芯C横截面上有无聚磁壳时的磁感应强度分度情况可见:聚磁壳的引入，能够有效聚集被测有效磁场，隔离磁场耦合，利用磁通沿低磁阻路径流通的原理来改变外界杂散磁场的方向，从而使磁力线聚集于壳内。
[0047]图8所示的实施例显示了，本实用新型电流传感器有聚磁壳的磁通门电流传感器和现有技术的无聚磁壳的磁通门电流传感器的输入-输出特性曲线。这组数据证明了聚磁壳的引入能够明显的提高电流传感器的灵敏度和精度，同时拓宽了电流传感器的测量范围。
[0048]图9所不实施例的电流传感器在有和无聚磁壳时的相对误差曲线图表明，用输出电压的理论值减去实际值，再除以实际值便可得到此电流传感器测量范围内的相对误差。基于实验数据可以得出电流测量范围是O?25A时，聚磁壳的引入相对误差限制到了 6%。。
[0049]实施例1
[0050]按照图1、图2、图4和图5所示实施例构成本实施例的磁通门电流传感器，是一种带有聚磁壳I和采用绕组正交分布的磁通门电流传感器，包含磁通门检测探头12和信号处理电路13 ;其中，磁通门检测探头12由一个聚磁壳I加环形磁芯2和激励绕组4加二次反馈绕组5构成，环形磁芯2放在聚磁壳I内部，激励绕组4为一根导线在环形磁芯2上沿着该环形磁芯2的径向均匀缠绕形成的绕组，二次反馈绕组5为在激励绕组4缠好后沿着环形磁芯2的圆周方向再均匀缠绕形成的绕组；信号处理电路13分为激励电路14和零磁通检测电路15两部分，激励电路14部分又包括激励信号发生电路8和信号驱动电路9 ;激励绕组4 一端经激励信号发生电路中的采样电阻Rs 7接地，激励绕组4另一端与激励电路14中的信号驱动电路9相连接，信号驱动电路9的输出连接零磁通检测电路15的输入，零磁通检测电路15又分为积分比较器电路10和H桥驱动电路11两部分，积分比较器电路10的输出连接H桥驱动电路11的输入，H桥驱动电路11的输出连接二次反馈绕组5的一端，二次反馈绕组5的另一端通过分流电阻Rm 6接地。其中，聚磁壳I用来聚集有效磁场，同时屏蔽杂散无关磁场，激励绕组4为一根导线在环形磁芯2上沿着该环形磁芯2的径向均匀缠绕100匝形成的绕组，二次反馈绕组5为在激励绕组4缠好后沿着环形磁芯的圆周方向再均匀缠绕200匝形成的绕组；所述聚磁壳I采用的是坡莫合金材料制作，其电阻率为0.56 μ Ω.m，居里点为400°C，饱和磁感应强度为Bs= 0.7T，饱和磁感应强度下的矫顽力H。不大于1.6A/m，直流磁性能满足在0.08A/m磁场强度中的磁导率不小于37.5mH/m，厚度是2mm，长度是30mm，宽度是30mm,高度是15mm ;所述环形磁芯2所用的材料为铁基纳米晶软磁材料，其饱和磁通密度为Bs= 1.2T,矫顽力Η^δΑ/πι，饱和磁致伸缩系数为s =1(Γ8?1θΛ磁导率为 15000 ?150000H/m，铁芯损耗(100ΚΗζ，0.3Τ)PFe= 80W/Kg，该环形磁芯2的内径为10臟、外径为20mm和高为1mm ;所述各个绕组所用的材质均为漆包线，直径为0.3mm ;所述H桥驱动电路11采用的芯片是IR2110 ;所述采样电阻Rs 7为20ΚΩ，分流电阻Rni 6为150Ω。
[0051]实施例2
[0052]除激励绕组4为一根导线在环形磁芯2上沿着该环形磁芯2的径向均匀缠绕125匝形成的绕组，二次反馈绕组5为在激励绕组缠好后沿着环形磁芯的圆周方向再均匀缠绕225匝形成的绕组之外，其他同实施例1。
[0053]实施例3
[0054]除激励绕组4为一根导线在环形磁芯2上沿着该环形磁芯2的径向均匀缠绕150匝形成的绕组，二次反馈绕组5为在激励绕组缠好后沿着环形磁芯的圆周方向再均匀缠绕250匝形成的绕组之外，其他同实施例1。
【主权项】
1.磁通门电流传感器，其特征在于:是一种带有聚磁壳和采用绕组正交分布的磁通门电流传感器，包含磁通门检测探头和信号处理电路；其中，磁通门检测探头由一个聚磁壳加环形磁芯和激励绕组加二次反馈绕组构成，环形磁芯放在聚磁壳内部，激励绕组为一根导线在环形磁芯上沿着该环形磁芯的径向均匀缠绕100?150匝形成的绕组，二次反馈绕组为在激励绕组缠好后沿着环形磁芯的圆周方向再均匀缠绕200?300匝形成的绕组；信号处理电路分为激励电路和零磁通检测电路两部分，激励电路部分又包括激励信号发生电路和信号驱动电路；激励绕组一端经激励信号发生电路中的采样电阻接地，激励绕组另一端与激励电路中的信号驱动电路相连接，信号驱动电路的输出连接零磁通检测电路的输入，零磁通检测电路又分为积分比较器电路和H桥驱动电路两部分，积分比较器电路为零磁通检测电路的输入，积分比较器电路的输出连接H桥驱动电路的输入，H桥驱动电路的输出连接二次反馈绕组的一端，二次反馈绕组的另一端通过分流电阻接地。
2.根据权利要求1所述磁通门电流传感器，其特征在于:所述聚磁壳的厚度是2mm，长度是30mm，宽度是30mm,高度是15mm ;所述环形磁芯的内径为10mm、外径为20mm和高为10mnin
3.根据权利要求1所述磁通门电流传感器，其特征在于:所述采样电阻为20ΚΩ，分流电阻为150 Ω。
4.根据权利要求1所述磁通门电流传感器，其特征在于:所述激励电路，包括激励信号发生电路和信号驱动电路，其构成是:主要包括用于激励信号发生电路的芯片LM6132和用于信号驱动电路的芯片IR2101s，LM6132为功率放大器，包括8个引脚，LM6132的引脚1、LM6132的引脚2与LM6132的引脚6由阻值为3.3ΚΩ的电阻R1连接，LM6132的引脚3与阻值为20ΚΩ的采样电阻Rs—端相连，采样电阻Rs另一端接地，LM6132的引脚4接-12V直流电压和一个电容值为0.1 UF的稳压电容Ci，LM6132的引脚5与两个并联电阻相连，其中一个阻值为3.9ΚΩ的并联电阻R2接地，另一个阻值为27ΚΩ的并联电阻R3与LM6132的引脚7共同接在IR2101S的引脚2上；LM6132的引脚8接+12V直流电压和一个电容值为0.1 UF的稳压电容(:2的一端，电容C2的另一端接地，IR2101S的引脚I接12V直流电压，这个12V电压同时通过一个型号为1N4106的二极管01与IR2101s的引脚8连接，IR2101s的引脚8再通过一个电容值为0.1 UF的电容C3连接在IR2101S的引脚6上；IR2101s的引脚3和IR2101s的引脚7悬空，IR2101s的引脚4和IR2101s的引脚5接地。
5.根据权利要求1所述磁通门电流传感器，其特征在于:所述零磁通检测电路，包括积分比较器电路和H桥驱动电路两部分，其中，积分比较器电路的构成是:主要包括芯片TLC2652，包括8个引脚，TLC2652的引脚I经电容值为0.1 yF的电容C1和电容值为IF的C2后接地，在C jP C2之间连接电容值为0.01 yF的电容C 3，电容C3的另一端连接TLC2652的引脚8，TLC2652的引脚2与阻值为20ΚΩ的电阻R1相连，R i的另一端与上述的信号驱动电路的输出和电容值为0.01 μ F的电容(；相连接，电容C 4的另一端连接着TLC2652的引脚6和阻值为100 Ω的电阻R2,电阻民的另一端连接着H桥驱动电路的输入，TLC2652的引脚3经阻值为20ΚΩ的电阻R3接地，TLC2652的引脚4连接-15V的直流电压，TLC2652的引脚5悬空，TLC2652的引脚7连接+15V的直流电压。
【专利摘要】本实用新型磁通门电流传感器，涉及用于测量电流的装置，是一种带有聚磁壳和采用绕组正交分布的磁通门电流传感器，包含磁通门检测探头和信号处理电路；其中，磁通门检测探头由一个聚磁壳加环形磁芯和激励绕组加二次反馈绕组构成，信号处理电路分为激励电路和零磁通检测电路两部分，激励电路部分又包括激励信号发生电路和信号驱动电路，零磁通检测电路部分又包括积分比较器电路和H桥驱动电路两部分；本实用新型消除了绕组之间的耦合，同时引入聚磁壳，聚集了有效磁场，屏蔽了周围杂散磁场影响，不仅克服了现有的磁通门电流传感器在实际测量中会产生较大的输出误差，存在电流测量结果的准确度较差的缺陷，还提高了测量的灵敏度。
【IPC分类】G01R15-18, G01R19-00, G01R15-00
【公开号】CN204613288
【申请号】CN201520334481
【发明人】杨晓光, 郭伟, 李元园, 李丛丛, 朱波
【申请人】河北工业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月22日