磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置及其电流检测系统的制作方法
本技术涉及一种屏蔽设备以及基于该屏蔽设备的电流检测系统，尤其涉及一种磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置及其电流检测系统。
背景技术：
1、在对目标导线的电流或者电压测量时，往往采用磁阻传感器来实现测量，进而实现智能监测，磁阻传感器包括各向异性磁阻(amr)传感器、巨磁阻(gmr)传感器以及隧道磁阻(tmr)传感器，这些传感器在测量时均是基于电磁感应原理来实现，而这些传感器的应用场景中存在众多电磁干扰，从而造成最终测量的结果不准确，这对于这个技术问题，现有技术中提出了针对磁阻传感器的屏蔽罩，比如202310598618.1、202211349852.2等专利中提出的屏蔽结构，这些结构仍然不能实现良好的屏蔽效果，导致测量结果的准确性低，更为重要的是：即使应用了这些屏蔽结构，对于微小电流(比如毫安甚至微安级别)的测量，现有技术难以实现，虽然可以通过改进磁阻传感器来实现这些微小电流，但是，对传感器的改进技术难度大，资源消耗和时间消耗都很大。
2、因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
技术实现思路
1、有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置及其电流检测系统，基于组合式异质屏蔽装置能够有效屏蔽导线外接电磁干扰，从而确保磁阻传感器对被测导线的电压或者电流测量的精度要求，而且基于屏蔽层和聚磁层的共同作用，能够使得导线中流经电流时产生的电磁场进行有效的汇聚，防止扩散，从而能够对微小电流进行有效的测量。
2、本实用新型提供的一种磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置，所述磁屏蔽装置为环状结构，由外之内分别为屏蔽层和聚磁层，所述屏蔽层和聚磁层同轴设置且聚磁层的圆心在被测导线的轴线上；
3、所述屏蔽层和聚磁层具有缺口，磁阻传感器芯片位于聚磁层的缺口位置。
4、进一步，所述屏蔽层包括外屏蔽层和内屏蔽层，所述外屏蔽层的电导率大于内屏蔽层的电导率，所述内屏蔽层的电导率大于聚磁层的电导率。
5、进一步，所述聚磁层的磁导率大于外屏蔽层和内屏蔽层。
6、进一步，所述外屏蔽层的厚度为1mm，内屏蔽层的厚度为8.3mm。
7、进一步，所述聚磁层的厚度为6mm，聚磁层的内径为10mm，所述聚磁层与屏蔽层的高度相同且均为10mm。
8、相应地，本实用新型还提供了一种基于上述磁屏蔽装置的电流检测系统，包括组合式异质磁屏蔽装置、磁阻传感器、信号处理电路以及信号采集电路；
9、所述组合式异质磁屏蔽装置外套于被测导线，所述组合式异质磁屏蔽装置为环状结构，由外之内分别为屏蔽层和聚磁层，所述屏蔽层和聚磁层具有缺口，磁阻传感器芯片位于聚磁层的缺口位置；
10、所述磁阻传感器的输出端连接于信号处理电路的输入端，所述信号处理电路的输出端连接于信号采样电路的输入端，所述信号采样电路输出被测导线的电流值。
11、进一步，所述屏蔽层包括外屏蔽层和内屏蔽层，所述外屏蔽层的电导率大于内屏蔽层的电导率，所述内屏蔽层的电导率大于聚磁层的电导率，所述聚磁层的磁导率大于外屏蔽层和内屏蔽层。
12、进一步，所述外屏蔽层的厚度为1mm，内屏蔽层的厚度为8.3mm；
13、所述聚磁层的厚度为6mm，聚磁层的内径为10mm，所述聚磁层与屏蔽层的高度相同且均为10mm。
14、进一步，所述信号处理电路包括一级放大电路、二级放大电路和低通滤波电路；
15、所述一级放大电路的输入端连接于磁阻传感器的输出端，一级放大电路的输出端连接于二级放大电路的输入端，二级放大电路的输出端连接于低通滤波电路的输入端，所述低通滤波电路的输出端向信号采样电路输出预处理后的电流信号。
16、进一步，所述信号采样电路包括温度补偿电路和采样芯片，所述温度补偿电路用于获取环境温度并转换成电信号输入至采样芯片中，采样芯片根据温度信号对输入的电流信号进行采样并输出电流采样信号。
17、本实用新型的有益效果：通过本实用新型，基于组合式异质屏蔽装置能够有效屏蔽导线外接电磁干扰，从而确保磁阻传感器对被测导线的电压或者电流测量的精度要求，而且基于屏蔽层和聚磁层的共同作用，能够使得导线中流经电流时产生的电磁场进行有效的汇聚，防止扩散，从而能够对微小电流进行有效的测量。
技术特征：
1.一种磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置，其特征在于：所述磁屏蔽装置为环状结构，由外之内分别为屏蔽层和聚磁层，所述屏蔽层和聚磁层同轴设置且聚磁层的圆心在被测导线的轴线上；
2.根据权利要求1所述磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置，其特征在于：所述屏蔽层包括外屏蔽层和内屏蔽层，所述外屏蔽层的电导率大于内屏蔽层的电导率，所述内屏蔽层的电导率大于聚磁层的电导率。
3.根据权利要求2所述磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置，其特征在于：所述聚磁层的磁导率大于外屏蔽层和内屏蔽层。
4.根据权利要求2所述磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置，其特征在于：所述外屏蔽层的厚度为1mm，内屏蔽层的厚度为8.3mm。
5.根据权利要求2所述磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置，其特征在于：所述聚磁层的厚度为6mm，聚磁层的内径为10mm，所述聚磁层与屏蔽层的高度相同且均为10mm。
6.一种基于权利要求1所述磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置的电流检测系统，其特征在于：包括组合式异质磁屏蔽装置、磁阻传感器、信号处理电路以及信号采集电路；
7.根据权利要求6所述电流检测系统，其特征在于：所述屏蔽层包括外屏蔽层和内屏蔽层，所述外屏蔽层的电导率大于内屏蔽层的电导率，所述内屏蔽层的电导率大于聚磁层的电导率，所述聚磁层的磁导率大于外屏蔽层和内屏蔽层。
8.根据权利要求7所述电流检测系统，其特征在于：所述外屏蔽层的厚度为1mm，内屏蔽层的厚度为8.3mm；
9.根据权利要求6所述电流检测系统，其特征在于：所述信号处理电路包括一级放大电路、二级放大电路和低通滤波电路；
10.根据权利要求6所述电流检测系统，其特征在于：所述信号采样电路包括温度补偿电路和采样芯片，所述温度补偿电路用于获取环境温度并转换成电信号输入至采样芯片中，采样芯片根据温度信号对输入的电流信号进行采样并输出电流采样信号。
技术总结
本技术提供的一种磁阻传感器的组合式异质磁屏蔽装置及其电流检测系统，所述磁屏蔽装置为环状结构，由外之内分别为屏蔽层和聚磁层，所述屏蔽层和聚磁层同轴设置且聚磁层的圆心在被测导线的轴线上；所述屏蔽层和聚磁层具有缺口，磁阻传感器芯片位于聚磁层的缺口位置；通过上述结构，基于组合式异质屏蔽装置能够有效屏蔽导线外接电磁干扰，从而确保磁阻传感器对被测导线的电压或者电流测量的精度要求，而且基于屏蔽层和聚磁层的共同作用，能够使得导线中流经电流时产生的电磁场进行有效的汇聚，防止扩散，从而能够对微小电流进行有效的测量。
技术研发人员：田金虎,陈俊,杨扬,缪莹,赵应春,张又力,周刚,潘子豪,张欢欢
受保护的技术使用者：国网重庆市电力公司超高压分公司
技术研发日：20231031
技术公布日：2024/9/23