[發明專利]電流傳感器、電流測量設備、系統、裝置和存儲介質

有效

• 申請號: 202110284919.8
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113049874B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 呂前程;李鵬;駱柏鋒;劉仲;王志明;孫宏棣;尹旭;張佳明;田兵;趙繼光;李立浧
• 申請（專利權）人: 南方電網數字電網研究院有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 盧曉霞

1.一種電流傳感器，其特征在于，所述電流傳感器包括：四個第一單軸TMR芯片和至少兩個第二單軸TMR芯片；各所述第一單軸TMR芯片和各所述第二單軸TMR芯片位于同一虛擬圓環上；其中，所述四個第一單軸TMR芯片的磁敏感方向均垂直于所述虛擬圓環的半徑，且相鄰兩個所述第一單軸TMR芯片的磁敏感方向垂直；兩個所述第二單軸TMR芯片的磁敏感方向均平行于所述虛擬圓環的半徑且相反，且兩個所述第二單軸TMR芯片分別與其中兩個所述第一單軸TMR芯片的位置相同；

各所述第一單軸TMR芯片和各所述第二單軸TMR芯片均用于采集磁感應強度；所述磁感應強度用于計算待測導線的目標電流值；所述磁感應強度包括所述待測導線的磁感應強度和干擾磁場強度。

2.一種電流測量設備，其特征在于，所述電流測量設備包括：權利要求1所述的電流傳感器、與所述電流傳感器連接的處理器；

所述處理器用于根據所述磁感應強度和所述虛擬圓環的半徑計算所述待測導線的目標電流值。

3.一種電流測量系統，其特征在于，所述電流測量包括：權利要求1所述的電流傳感器、與所述電流傳感器連接的計算機設備；

所述計算機設備用于根據所述磁感應強度和所述虛擬圓環的半徑計算所述待測導線的目標電流值。

4.一種電流測量方法，其特征在于，應用于如權利要求2所述的電流測量設備或如權利要求3所述的電流測量系統中，所述方法包括：

獲取四個第一單軸TMR芯片的磁感應強度和至少兩個第二單軸TMR芯片的磁感應強度；所述磁感應強度包括待測導線的磁感應強度和干擾磁場強度；

將各所述第一單軸TMR芯片的磁感應強度、各所述第二單軸TMR芯片磁感應強度和虛擬圓環的半徑代入預設的電流計算公式中，計算得到所述待測導線的目標電流值；所述預設的電流計算公式為包括磁感應強度變量、虛擬圓環半徑變量和電流值變量之間的對應關系；其中，所述預設的電流計算公式的構建方法包括：獲取各所述第一單軸TMR芯片所在半徑與所述待測導線所在半徑的半徑夾角參數；獲取各所述第一單軸TMR芯片與所述待測導線之間的第一距離參數；獲取各所述第一單軸TMR芯片的磁場方向與對應的各所述第一單軸TMR芯片的磁敏感方向的磁場夾角參數；獲取所述待測導線與所述虛擬圓環的圓心之間的第二距離參數；獲取干擾磁場參數；根據所述半徑夾角參數、所述第一距離參數、所述磁場夾角參數、所述第二距離參數和所述干擾磁場參數，構建所述電流計算公式。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據各所述第一單軸TMR芯片的磁感應強度、各所述第二單軸TMR芯片磁感應強度和虛擬圓環的半徑，確定待測導線的目標電流值，包括：

根據各所述第一單軸TMR芯片的磁感應強度、各所述第二單軸TMR芯片磁感應強度和所述虛擬圓環的半徑，確定多個候選電流測量值；

從所述候選電流測量值中確定目標電流值。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述從所述候選電流測量值中確定目標電流值，包括：

計算各所述候選電流測量值的虛部與實部之間的比值；

若所述比值小于預設閾值，則確定所述候選電流測量值為所述目標電流值。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述從所述候選電流測量值中確定目標電流值，包括：

根據各所述候選電流測量值、各所述第一單軸TMR芯片的磁感應強度、各所述第二單軸TMR芯片的磁感應強度和所述虛擬圓環的半徑，確定各所述候選電流測量值對應的所述待測導線至圓心的距離；

判斷各所述候選電流測量值對應的所述待測導線至所述圓心的距離是否小于R/2，所述R為所述虛擬圓環的半徑；

若是，則將所述候選電流測量值確定為所述目標電流值。