[實用新型]采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520256430.X
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號: CN204789707U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 詹姆斯·G·迪克;周志敏
• 申請（專利權）人: 江蘇多維科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

1.一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，包括Z軸梯度計和引線框初級線圈，其中,

所述Z軸梯度計為一種磁電阻Z軸梯度傳感器，包含襯底、位于襯底上的分開梯度特征間距為Lg的兩個長條形軟磁通量集中器A1和B1、以及位于所述軟磁通量集中器上表面或下表面上且處于與軟磁通量集中器長軸中心線等距的兩個側位置處的磁電阻傳感單元串，其中磁電阻傳感單元的磁場敏感方向垂直于所述軟磁通量集中器長軸中心線且電連接成梯度傳感器電橋，

所述引線框初級線圈包括位于所述Z軸梯度計正上方或者正下方的長條形電流檢測帶，所述兩個軟磁通量集中器A1和B1對稱地位于所述長條形電流檢測帶平行于所述軟磁通量集中器長軸中心線的帶中心線兩側，所述長條形電流檢測帶的檢測電流方向平行于所述軟磁通量集中器長軸中心線方向。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，還包括次級線圈，所述次級線圈包括兩個串聯(lián)的具有相反纏繞方向的子線圈，任一所述子線圈均包括兩個對稱位于所述軟磁通量集中器長軸中心線兩側且反饋電流方向相反的兩個直導線。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，所述子線圈位于所述襯底與所述Z軸梯度計之間，或者位于所述Z軸梯度計的磁電阻傳感單元與軟磁通量集中器之間。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，所述磁電阻傳感單元為GMR、TMR或者AMR磁電阻傳感單元。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，所述梯度傳感器電橋為全橋、半橋或者準橋結構。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，所述次級線圈中的所述反饋電流在所述磁電阻傳感單元串處所產生的反饋磁場方向和所述引線框初級線圈中的所述檢測電流在所述磁電阻傳感單元串處所產生的檢測磁場方向相反。

7.根據(jù)權利要求2所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，還包括信號處理電路，所述Z軸梯度計信號輸出端與所述信號處理電路相連，所述信號處理電路根據(jù)所述Z軸梯度計測量的檢測磁場梯度來確定所述檢測電流的值。

8.根據(jù)權利要求2所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器,其特征在于，還包括信號處理電路，所述信號處理電路為負反饋電路，包括信號放大器、電源控制器和反饋電流采集器，所述Z軸梯度計信號輸出端與所述信號放大器相連，在所述引線框初級線圈輸入檢測電流，所述檢測電流在所述Z軸梯度計處產生檢測磁場，經(jīng)信號放大器進行信號放大后，作為反饋信號輸入到與所述次級線圈相連的所述電源控制器，所述電源控制器調節(jié)所述次級線圈中的所述反饋電流，從而使得磁電阻傳感單元處檢測磁場和反饋磁場相抵消，所述Z軸梯度計處輸出信號為0，所述反饋電流采集器與所述電源控制器相連，根據(jù)所述反饋電流的值來確定所述檢測電流的值。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器，其特征在于，所述信號處理電路為ASIC芯片。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器，其特征在于，封裝時，將所述引線框初級線圈和所述Z軸梯度計封裝在一起，或者將所述引線框初級線圈、所述Z軸梯度計和所述次級線圈、所述ASIC芯片封裝在一起。

11.根據(jù)權利要求10所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器，其特征在于，所述集成電流傳感器在封裝之后，還包含軟磁屏蔽器，所述軟磁屏蔽器位于所述Z軸梯度計上方。

12.根據(jù)權利要求1所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器，其特征在于，所述檢測電流幅值范圍在5-50A范圍內。

13.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器，其特征在于，所述軟磁通量集中器為選自Co、Fe和Ni中的一種或幾種元素組成的軟磁合金。

14.根據(jù)權利要求2、6、8或10所述的一種采用Z軸磁電阻梯度計和引線框電流的集成電流傳感器，其特征在于，所述次級線圈材料為Au、Cu、Ag或者Al。