[實用新型]一種電流傳感器

有效

• 申請號: 201520930491.X
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN205246739U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 王志波;韓連生;王建國;白建民;黎偉
• 申請（專利權）人: 無錫樂爾科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本實用新型涉及電流傳感器技術領域，特別是一種電流傳感器。

背景技術

電流測量裝置一般是通過被測電流產生的磁場大小來實現對電流的測量的，以霍爾元件和磁電阻元件為敏感元件的磁性電流傳感器較之于光纖和線圈式電流傳感器具有更高的精度和靈敏度，且在油污和極端的溫度環境下可以使用。霍爾電流傳感器是目前使用最為廣泛的電流傳感裝置，其利用霍爾效應原理測量通電導線的場強進而得到電流的大小，霍爾元件測量范圍寬，但是靈敏度和精度非常低，因此以霍爾元件為敏感元件的電流傳感器需要設置額外的聚磁環結構，體積非常大，而以高精度和高靈敏度的磁電阻元件（各向異性磁電阻、巨磁電阻以及磁性隧道結元件）為敏感元件的電流傳感器越來越成為主流。

中國公開號CN101788596A的專利：TMR電流傳感器公開了以TMR元件（即磁性隧道結元件）為敏感元件的電流傳感器，其包括芯片集成式、PCB集成式和分離式三種結構的電流傳感器。雖然理論上來說采用磁電阻元件的電流傳感器由于其高靈敏度和高精度的特點，并不需要額外的聚磁環，但是在實際使用中，特別是對于大電流的測量，采用磁性隧道結元件的電流傳感器一般采用這樣的結構：用一根電流導線從回路中引入待測電流，設置聚磁環環繞待測導線用以匯聚磁場，位于聚磁環氣隙處的傳感器芯片用以測量磁場，進而得到待測電流的大小。由上述可以看出，聚磁環在實際應用中是不可避免的，這帶來了一系列問題：(1)聚磁環具有磁滯，會降低傳感器的精度；(2)聚磁環的價格較高，且體積較大，會提高傳感器的成本，增加傳感器的體積；(3)聚磁環的溫度特性差，且容易飽和，大大降低了傳感器的精度。

中國公開號CN203786190U的專利：一種隧道磁阻電流傳感器公開了一種采用8個以上呈環形等距排列的隧道磁阻芯片測量電流的方式，但是該專利存在公開不充分的情況，本領域的普通技術人員難以通過該專利披露的技術制造該類傳感器。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種電流傳感器，本實用新型采用各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁性隧道結元件為敏感元件的電流傳感器，該傳感器精度高、靈敏度高且成本低。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本實用新型提出的一種電流傳感器，包括多個串聯的傳感單元，所述傳感單元環繞待測導線m圈，每一圈上相鄰的傳感單元之間的距離相等，每圈上的傳感單元的個數均相同；其中，m≥1。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，所述傳感單元包括至少一個磁性傳感元件構成的單電阻、半橋或全橋結構。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，所述磁性傳感元件為各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁性隧道結元件。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，所述m≥2時，每一圈上的傳感單元均位于對應線上，所述對應線為最內圈的傳感單元與導線中心的連線。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，還包括溫度補償單元，所述溫度補償單元與多個傳感單元串聯。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，還包括與多個傳感單元連接的運放單元。

一種電流傳感器，包括多個并聯的傳感單元，所述傳感單元環繞待測導線m圈，每一圈上相鄰的傳感單元之間的距離相等，每圈上的傳感單元的個數均相同；其中，m≥1。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，所述m≥2時，每一圈上的傳感單元均位于對應線上，所述對應線為最內圈的傳感單元與導線中心的連線。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，還包括溫度補償單元，所述溫度補償單元與多個傳感單元串聯。

作為本實用新型所述的一種電流傳感器進一步優化方案，還包括與多個傳感單元連接的運放單元。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：本實用新型采用各向異性磁電阻元件、巨磁電阻元件或磁性隧道結元件為敏感元件的電流傳感器，該傳感器具有高精度、高靈敏度、成本低的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的電流傳感器的實施例一的結構和電連接示意圖。

圖2是本實用新型提出的電流傳感器的實施例二的結構和電連接示意圖。

圖3是本實用新型提出的電流傳感器的實施例三的結構和電連接示意圖。

圖4是本實用新型提出的電流傳感器的實施例二的電連接示意圖。