[發明專利]基于三軸隧道磁阻陣列的電流傳感器及其測量方法

有效

• 申請號: 202010991749.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112595873B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 李非凡;冀永芳;吳強;莊盛秋;王飛
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司徐州供電分公司
• 主分類號: G01R15/20
• 分類號: G01R15/20;G01R19/25
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 陳帥

1.一種基于三軸隧道磁阻陣列傳感器的電流測量方法，使用了一種基于三軸隧道磁阻陣列的電流傳感器，包括安裝底座，所述的安裝底座上設有磁場檢測芯片，所述的磁場檢測芯片采用4個三軸隧道磁阻磁傳感器；沿著安裝底座圓周均勻布置，即三軸隧道磁阻磁傳感器之間間隔90°布置；所述的磁場檢測芯片連接處理電路；其特征在于：將4個三軸隧道磁阻磁傳感器分別編號為1234，以13連線為X軸，24連線為Y軸，其交點為O，與垂直與XOY平面的Z軸建立坐標系，該方法包括以下步驟：

S1：三軸隧道磁阻磁傳感器分別測量測點處的磁感應強度；

S2：定位導線偏心位置，即計算導線與XOY平面的交點坐標；

S3：確定導線傾斜度；

S4：計算出4個測點處的電流值取平均值，求得導線的電流值；

所述的步驟S1的計算方法為：

式中，t為下標，代表三軸隧道磁阻磁傳感器的編號1234，(xt,yt,0)為所述4個三軸隧道磁阻磁傳感器在xyz坐標系中的坐標，角度α為導線與正z軸之間的夾角，角度β為導線在xoy平面的投影與正x軸之間的夾角，μ₀為真空磁導率，導線的單位方向向量l＝(m,n,p)，其中m＝sinαcosβ,n＝sinαsinβ，p＝cosα；

所述的步驟S2的計算方法為：

進一步的，得出

進一步的，得出

由此得出導線與XOY平面的交點A0的坐標(x0，y0，0)；

所述的步驟S3的計算方法為：

進一步的，得出

由于定義了α,β與m,n,p之間的確定性關系，可以通過m/p,n/p的值確定導線的傾斜度。

2.根據權利要求1所述的基于三軸隧道磁阻陣列傳感器的電流測量方法，其特征在于：所述的步驟S4的計算方法為：

3.根據權利要求1所述的基于三軸隧道磁阻陣列傳感器的電流測量方法，其特征在于：所述的處理電路包括信號調理電路和FPGA信號處理器。

4.根據權利要求1所述的基于三軸隧道磁阻陣列傳感器的電流測量方法，其特征在于：所述的安裝底座采用PCB板，安裝底座呈環形開口結構。