用于测量直流电流的磁场传感器制造技术

技术编号:42690352 阅读:51 留言:0更新日期:2024-09-10 12:39
本发明专利技术涉及一种用于测量直流电流的磁场传感器,其包括:换能器(3),其由具有超顺磁(SPM)芯的线圈串联形成;激励模块(2),其经由中点线圈(P11/P12)、激励电压发生器(VEXC)和激励阻抗(Ze)以激励频率Fe产生激励电流Ie;以及分析模块(1),其包括耦接到中点线圈(P11/P12)的分析阻抗(Za)和用于分析流过分析阻抗(Za)的电流以提取等于激励频率Fe的偶数倍的分析频率Fa下的分量的装置;激励阻抗与SPM线圈一起形成第一串联RLC电路和第二串联RLC型电路,该第一串联RLC电路的谐振频率Fres_e基本上等于激励频率Fe,并且该第二串联RLC型电路的分析谐振频率Fres_a基本上等于分析频率Fa。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种通过测量电流感生的磁场来无接触测量导体中流通的电流的装置。更具体地,本专利技术涉及一种适用于测量直流电流的集成了基于超顺磁性材料的换能器的磁场传感器。


技术介绍

1、为了测量电流i,可以采用不同的物理原理来产生代表该电流i的物理量。例如,磁传感器实现了对磁学量(诸如由待测量的电流感生的磁场)敏感的换能器。

2、尤其是,例如在文献fr2891917中已知有实现所谓的奈耳效应技术的电流传感器。该技术的特征是基于采用由线圈组成的传感器,这些线圈的磁芯是基于具有超顺磁特性的纳米颗粒荷电复合材料。所使用的超顺磁性材料具有无磁滞的特性,因此这种换能器的优点在于没有磁偏移。

3、以简化的方式,具有超顺磁芯的线圈(或spm线圈)充当混频器。当一个已知频率激励电流fexc流过spm磁芯时,在没有待测量的外部磁场hext的情况下,在该线圈的端子处感生的电动势(electromotive force,emf)将不具有偶次谐波。相反,待测量的外部磁场hext的出现将会基于待测量的磁场的信息引起偶次谐波的出现。实际上,通过振幅和偶次谐波相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于测量直流电流的磁场传感器,由至少一个超顺磁性(SPM)材料换能器(3)形成,所述换能器(3)用来经受待测量的外部磁场且电性耦接到激励模块(2)和分析模块(1),其特征在于:

2.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,所述分析频率Fa等于2.Fe。

3.根据权利要求1或2所述的磁场传感器,其特征在于,所述激励阻抗(Ze)连接在所述激励发生器(VEXC)与所述中点线圈(P11-P12)的中点(20)之间。

4.根据权利要求1或2所述的磁场传感器,其特征在于,所述激励阻抗(Ze)连接在所述参考电位与所述SPM线圈(LN1、LN2)的公共连接...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于测量直流电流的磁场传感器,由至少一个超顺磁性(spm)材料换能器(3)形成,所述换能器(3)用来经受待测量的外部磁场且电性耦接到激励模块(2)和分析模块(1),其特征在于:

2.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,所述分析频率fa等于2.fe。

3.根据权利要求1或2所述的磁场传感器,其特征在于,所述激励阻抗(ze)连接在所述激励发生器(vexc)与所述中点线圈(p11-p12)的中点(20)之间。

4.根据权利要求1或2所述的磁场传感器,其特征在于,所述激励阻抗(ze)连接在所述参考电位与所述spm线圈(ln1、ln2)的公共连接点(30)之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁场传感器,其特征在于,所述激励阻抗(ze)包括至少一个激励电容器(ce)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁场传感器,其特征在于,所述激励阻抗(ze)包括至少一个激励电容器(ce)和至少一个激励电感器(le),所述激励电感器(le)连接在所述激励电容器(ce)与所述激励电压发生器(vexc)之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁场传感器,其特征在于,所述中点线圈(p11-p12)由缠绕在同一个磁芯上的两个基本相同的绕组组成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的磁场传感器,其特征在于,所述分析阻抗(za)由分析电容器(ca)和分析电阻器(ra)构成,所述分析电容器(ca)和所述分析电阻器(ra)串联安装在所述中点线圈(p11-p12)的两个外部端子(21、22)之间。

9.根据权利要求8所述的磁场传感器,其特征在于,所述分析阻抗(za)还包括分析电感器(la),所述分析电感器(la)与所述分析电容器(ca)和所述分析电阻器(ra)串联安装在所述中点线圈(p11/p12)的外部端子(21、22)之间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的磁场传感器,其特征在于,还包括变压器(t1),所述变压器(t1)安装在所述中点线圈(p11-p12)与所述分析阻抗(za)之间,所述变压器(t1)由初级绕组(p1)和次级绕组(s1)构成,所述初级绕组(p1)连接到所述中点线圈(p11-p12)的外部端子(21、22),并且所述次级绕组(s1)连接到所述分析阻抗(za)的端子。

11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安·科恩
申请(专利权)人:索克迈克股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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