一种电流传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电流传感器，包括：至少三个磁传感器单元，环绕排布在待检测区域周围，所述待检测区域用于穿设待测导线；每个磁传感器单元包括：第一磁电阻；第二磁电阻，与所述第一磁电阻串联，串联后的两端分别连接电源两端；其中，所述第二磁电阻与所述第一磁电阻的磁敏感方向相反；每个磁传感器单元的输出端设置于所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间；每个磁传感器单元的输出端与其他磁传感器单元中至少一者的输出端相接。通过本实用新型专利技术实施例提供的电流传感器中，多个磁传感器单元中的磁电阻实际上是并联设置的关系，即使有一个磁传感器单元损坏，其余磁传感器依然能够正常工作并输出测量结果。

A Current Sensor

The utility model discloses a current sensor, which comprises at least three magnetic sensor units arranged around the area to be tested, and the area to be tested is used to penetrate the wires to be measured; each magnetic sensor unit includes: a first magnetoresistance; a second magnetoresistance, which is in series with the first magnetoresistance, and two ends after series connection. The two ends of the power supply are connected separately; where the second magnetoresistance is opposite to the magnetic sensitivity direction of the first magnetoresistance; the output end of each magnetic sensor unit is set between the first magnetoresistance and the second magnetoresistance; and the output end of each magnetic sensor unit is set between the output end of the first magnetoresistance and the output end of at least one of the other magnetic sensor units. Connect with each other. In the current sensor provided by the embodiment of the utility model, the magnetoresistance in the plurality of magnetic sensor units is actually a relationship of parallel setting. Even if one magnetic sensor unit is damaged, the other magnetic sensors can still work normally and output the measurement results.

【技术实现步骤摘要】
一种电流传感器
本技术涉及传感器
，具体涉及一种电流传感器。
技术介绍
电流传感器广泛应用于新能源、智能交通、工业控制、智能家电以及智能电网等领域。如图1所示，现有技术公开了一种电流传感器，多个磁传感器单元环绕设置在待测导线的周围，每个磁传感器单元包括磁敏感方向相反的第一磁电阻和第二磁电阻，相邻的磁电阻首尾相连而形成串联设置的传感器链，传感器链的两端作为该电流传感器的输出端。然而，串联而成的传感器链中，一旦有一个磁电阻损坏，则会使整个电流传感器无法输出测量结果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种电流传感器，以解决现有电流传感器中一个磁电阻损坏会导致整个电流传感器无法输出测量结果的问题。本技术实施例提供了一种电流传感器，包括：至少三个磁传感器单元，环绕排布在待检测区域周围，所述待检测区域用于穿设待测导线；每个磁传感器单元包括：第一磁电阻；第二磁电阻，与所述第一磁电阻串联，串联后的两端分别连接电源两端；其中，所述第二磁电阻与所述第一磁电阻的磁敏感方向相反；每个磁传感器单元的输出端设置于所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间；每个磁传感器单元的输出端与其他磁传感器单元中至少一者的输出端相接。可选地，所述至少三个传感器单元的输出端相接。可选地，所述电流传感器还包括：第一运算放大器，所述至少三个磁传感器单元的输出端相接后连接至所述第一运算放大器的第一输入端，所述第一运算放大器的第二输入端连接参考电压。可选地，所述至少三个磁传感器单元包括第一磁传感器单元和第二磁传感器单元，其中，所述第一磁传感器单元和所述第二磁传感器单元中连接至相同电位源的磁电阻的磁敏感方向相反；所述第一磁传感器单元和所述第二磁传感器单元相互交错地环绕排布在所述待检测区域周围；所述第一磁传感器的输出端相接，所述第二磁传感器的输出端相接。可选地，所述电流传感器还包括：第二运算放大器，所述第一磁传感器单元的输出端相接后连接至所述第二运算放大器的第一输入端连接，所述第二运算放大器的第二输入端连接至每个第二磁传感器单元中第一磁电阻和第二磁电阻之间。可选地，每个磁传感器单元还包括：第三磁电阻；第四磁电阻，与第三磁电阻串联，串联后的两端分别连接电源两端；其中，第四磁电阻与第三磁电阻的磁敏感方向相反；每个磁传感器单元中，连接同一电位源的磁电阻的磁敏感方向相反；所述磁传感器单元的第一输出端设置于所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间，第二输出端设置于所述第三磁电阻和所述第四磁电阻之间；每个磁传感器单元的第一输出端相接，第二输出端相接。可选地，所述电流传感器还包括：第三运算放大器，每个磁传感器单元的第一输出端相接后连接至所述第三运算放大器的第一输入端，每个磁传感器单元的第二输出端相接后连接至第三运算放大器的第二输入端。可选地，所述至少三个磁传感器单元按照预定几何图形均匀排布在所述待检测区域周围，所述预定几何图形包括圆、椭圆或中心对称的多边形。本技术实施例提供的电流传感器，每个磁传感器单元分别连接至电源两端，磁传感器单元的输出端设置于第一磁电阻和第二磁电阻之间，从而多个磁传感器单元中的磁电阻实际上是并联设置的关系，即使有一个磁传感器单元损坏，其余磁传感器依然能够正常工作并输出测量结果。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1示出了现有技术中电流传感器的示意图；图2示出了根据本技术实施例的一种电流传感器的示意图；图3示出了根据本技术实施例的另一种电流传感器的示意图；图4示出了根据本技术实施例的一种信号处理模块的示意图；图5示出了一种仿真示意图；图6示出了根据图5所示方式进行仿真的结果；图7示出了另一种仿真示意图；图8示出了根据图7所示方式进行仿真的结果；图9示出了根据本技术实施例的另一种电流传感器的示意图；图10示出了根据本技术实施例的另一种信号处理模块的示意图；图11示出了根据本技术实施例的另一种电流传感器的示意图；图12示出了根据本技术实施例的另一种信号处理模块的示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供的电流传感器，每个磁传感器单元分别连接至电源两端，磁传感器单元的输出端设置于第一磁电阻和第二磁电阻之间，从而多个磁传感器单元中的磁电阻实际上是并联设置的关系，即使有一个磁传感器单元损坏，其余磁传感器依然能够正常工作并输出测量结果。此外，本技术实施例提供的电流传感器中，磁传感器单元环绕排布在待检测区域周围，该待检测区域用于穿设待测导线。根据“磁场的安培环路定理”：磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分，等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率”，即∮B·dl＝μI。本技术实施例所提供的电流传感器通过环绕排布在待测导线周围的磁传感器测量其所在位置处的磁感应强度，通过离散化的方式获取磁感应强度沿待测导线周围的闭合路径的线积分，从而可以求取闭合路径所包围的待测导线的电流值，并且该电流传感器的测量值不受待测导线位置误差的影响，也不受外界磁场的干扰(测量值仅与闭合图形内的电流值有关)。实施例一本技术实施例提供了一种电流传感器，如图2和图3所示，包括至少三个磁传感器单元，环绕排布在待检测区域周围，该待检测区域用于穿设待测导线。每个磁传感器单元包括第一磁电阻和第二磁电阻，第一磁电阻与第二磁电阻串联，串联后的两端分别连接电源两端，并且第二磁电阻与第一磁电阻的磁敏感方向相反。每个磁传感器单元的输出端设置于第一磁电阻和第二磁电阻之间。这些磁传感器单元的输出端连接。如图2和图3所示，磁传感器单元10a-10h按照闭合图形环绕排布在待测导线A周围，该闭合图形可以为圆形、椭圆形或中心对称的多边形等。磁传感器单元10a包括第一磁电阻11a和第二磁电阻12a，第一磁电阻11a的阻值随着其所在位置处磁感应强度的增大而增大(即正敏感方向)，第二磁电阻12a的阻值随着其所在位置处磁感应强度的增大而减小(即负敏感方向)；或者，第一磁电阻11a的阻值随着其所在位置处磁感应强度的增大而减小(即负敏感方向)，第二磁电阻12a的阻值随着其所在位置处磁感应强度的增大而增大(即正敏感方向)。其余磁传感器单元10b-10h也如此设置。磁传感器10a-10h的输出端Vo相接在一起。本技术实施例提供的电流传感器的输出端相接，还能够较好地抑制待测导线位置偏移或外部均匀磁场带来的误差。理由如下：以磁传感器单元以待检测区域为圆心，在待测导线周围排布成圆形阵列为例，假设第一磁电阻的阻值为R1＝R0+k·Bi，其中R0为第一磁电阻在磁感应强度为零时的阻值，Bi为第一磁电阻所在处的磁感应强度，k为第一磁电阻的变化率；第二磁电阻的阻值为R2＝R0-k·Bj，其中R0为第二磁电阻在磁感应强度为零时的阻值(磁感应强度为零时，第一磁电阻和第二磁电阻的阻值相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器，其特征在于，包括：至少三个磁传感器单元，环绕排布在待检测区域周围，所述待检测区域用于穿设待测导线；每个磁传感器单元包括：第一磁电阻；第二磁电阻，与所述第一磁电阻串联，串联后的两端分别连接电源两端；其中，所述第二磁电阻与所述第一磁电阻的磁敏感方向相反；每个磁传感器单元的输出端设置于所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间；每个磁传感器单元的输出端与其他磁传感器单元中至少一者的输出端相接。

【技术特征摘要】
1.一种电流传感器，其特征在于，包括：至少三个磁传感器单元，环绕排布在待检测区域周围，所述待检测区域用于穿设待测导线；每个磁传感器单元包括：第一磁电阻；第二磁电阻，与所述第一磁电阻串联，串联后的两端分别连接电源两端；其中，所述第二磁电阻与所述第一磁电阻的磁敏感方向相反；每个磁传感器单元的输出端设置于所述第一磁电阻和所述第二磁电阻之间；每个磁传感器单元的输出端与其他磁传感器单元中至少一者的输出端相接。2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述至少三个传感器单元的输出端相接。3.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器还包括：第一运算放大器，所述至少三个磁传感器单元的输出端相接后连接至所述第一运算放大器的第一输入端，所述第一运算放大器的第二输入端连接参考电压。4.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述至少三个磁传感器单元包括第一磁传感器单元和第二磁传感器单元，其中，所述第一磁传感器单元和所述第二磁传感器单元中连接至相同电位源的磁电阻的磁敏感方向相反；所述第一磁传感器单元和所述第二磁传感器单元相互交错地环绕排布在所述待检测区域周围；所述第一磁传感器的输出端相接，所述第二磁传感器的输出端相接。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，诸敏，白建民，于方艳，
申请(专利权)人：宁波希磁电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33