[發明專利]電流感應測量裝置、測量方法及靈敏度調節方法

無效

• 申請號: 201210170268.0
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103454597A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 馮淑蘭
• 申請（專利權）人: 北京嘉岳同樂極電子有限公司
• 主分類號: G01R33/07
• 分類號: G01R33/07;G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電流感應測量裝置、測量方法及靈敏度調節方法。

背景技術

電流在導線中流動會產生與電流大小比例對應的磁場，霍爾效應(Hall?effcet)磁傳感器及線圈式磁傳感器能夠感應導線中電流產生的磁場，并輸出與該磁場大小比例對應的感應電壓，根據該感應電壓的大小即可知導線中電流的大小。因此，在電子工業中，利用霍爾效應磁傳感器和/或線圈式磁傳感器制作的電流傳感器被廣泛應用于測量導線中的電流大小。

圖1為傳統的電流傳感器的結構示意圖。如圖1所示，電流傳感器包括霍爾效應發生器101、感應線圈103、信號放大器104以及恒流電源105，其中，恒流電源105與霍爾效應發生器101連接，并為霍爾效應發生器101提供其運行所需的電能。霍爾效應發生器101和感應線圈103設置在環形磁心間隙邊緣，霍爾效應發生器101借助感應線圈103感應由待測電路中產生的磁場，并輸出與該磁場大小對應的感應電壓，感應電壓經信號放大器104放大和處理后獲得待測電路中的電流值，最后在顯示裝置(未示出)中顯示待測電路中的電流值。

隨著電子工業的快速發展，待測電路中的電流變化范圍越來越大，這種利用霍爾效應磁傳感器和/或線圈式磁傳感器制作的電流傳感器的靈敏度較低而且輸出感應電壓信號不穩定，無法滿足使用要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種電流感應測量裝置及測量方法，其靈敏度高，輸出信號穩定。

本發明還提供一種用于電流感應測量裝置的靈敏度調節方法，其可以方便地對電流感應測量裝置的靈敏度進行調節。

解決上述技術問題的所采用的技術方案是提供一種電流感應測量裝置，用于測量待測導體內的電流值，包括：

磁場感應體，其設置在所述待測導體的周緣，用于收集所述待測導體內的電流所產生的磁場，在所述磁場感應體內設有至少一個磁間隙；

電流傳感器芯片，其設置在所述磁間隙內，用于感應所述磁場感應體收集的所述磁場，并根據所述磁場的大小輸出對應的感應電壓信號；

信號處理單元，其用于接收所述電流傳感器芯片輸出的所述感應電壓信號，并根據所述感應電壓信號獲得所述待測導體內的電流值。

優選地，所述磁場感應體緊貼所述待測導體的周緣設置，并且所述磁場感應體與所述待測導體電絕緣。

優選地，所述磁場感應體為環狀結構或者為設有開口的環狀結構，所述磁場感應體套設于所述待測導體的外側。

優選地，所述磁場感應體包括多個子磁場感應體，所述多個子磁場感應體環繞所述待測導體的周緣設置。

優選地，所述多個子磁場感應體中的一個或多個所述子磁場感應體上設置有所述磁間隙。

優選地，包括多個所述磁場感應體，多個所述磁場感應體沿所述待測導體的軸向疊置。

優選地，在所述磁場感應體的縱向橫截面上，所述磁場感應體為圓形、弧形或方形。

優選地，所述磁場感應體采用氧鐵材料或坡莫合金或硅鋼片制成。

優選地，在所述磁場感應體上設有多個所述磁間隙，所述磁間隙沿所述磁場感應體的周向均勻分布。

優選地，所述磁間隙為沿所述磁場感應體的縱向方向設置的通孔、沉孔或槽；或者，所述磁間隙為沿所述磁場感應體的橫向設置的通孔、沉孔或槽；

或者，所述磁間隙為與所述磁場感應體的橫向截面或縱向截面成一定角度的通孔、沉孔或槽。

優選地，所述磁間隙在所述磁場感應體的橫向截面上的形狀為圓形、方形或工字型；和/或，所述磁間隙在所述磁場感應體的縱向截面上的形狀為圓形、方形或工字型。

優選地，所述電流傳感器芯片包括惠斯通電橋電路，所述惠斯通電橋電路為全橋電路或半橋電路，并且所述惠斯通電橋電路包括至少一對具有相反釘扎方向的磁電阻元件和/或磁阻抗元件，所述磁電阻元件和/或磁阻抗元件與所述信號處理單元連接。

優選地，所述磁電阻元件和/或磁阻抗元件包括霍爾效應元件、巨霍爾效應元件、各向異性磁電阻效應元件、巨磁電阻效應元件、隧道磁電阻效應元件、巨磁阻抗效應元件。

優選地，所述信號處理單元包括：

接收模塊，其用于接收來自所述電流傳感器芯片輸出的所述感應電壓信號；

計算模塊，其用于根據所述感應電壓信號計算獲得所述待測導體內的電流值；

顯示模塊，其用于顯示所述電流值。

優選地，所述信號處理單元還包括：