[發(fā)明專利]電流傳感器和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110784601.6
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113945747A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·維斯
• 申請（專利權(quán)）人: 邁來芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 黃嵩泉;張鑫

本發(fā)明涉及電流傳感器和方法。一種用于測量AC電流的電流傳感器布置，包括：電導(dǎo)體(201)，該電導(dǎo)體(201)具有三個(gè)橫向矩形切口；傳感器設(shè)備(202)，包括沿第一方向(X)間隔開(dx)的、用于測量按所述第一方向(X)取向的兩個(gè)磁場分量(Bx1、Bx2)的兩個(gè)傳感器元件(V1、V2)，并被配置成用于確定磁場差(ΔBx)或磁場梯度(dBx/dx)，以及用于基于所述差或梯度來確定AC電流。傳感器設(shè)備(202)相對于第二切口(C2)被定位在特定的位置(ds、Zs)，使得磁場差(ΔBx)或梯度與頻率從100Hz至2kHz的AC電流基本上成比例。一種電流傳感器系統(tǒng)。一種以改善的準(zhǔn)確性測量AC電流的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及電流傳感器的領(lǐng)域，并且更具體地涉及磁電流傳感器，以及測量電流的方法。

背景技術(shù)

在本領(lǐng)域已知有不同種類的電流傳感器，例如(1)使用分流電阻的電流傳感器、(2)使用電流互感器的電流傳感器、或者(3)使用磁傳感器的電流傳感器。

在使用分流電阻的電流傳感器中，在分流電阻上測量電壓，并且可以通過將所測得的電壓值和電阻值相除來確定電流值。該類型的缺點(diǎn)在于測量電路沒有與負(fù)載電隔離。電流互感器包括一次繞組和二次繞組。盡管該類型的電流傳感器提供電流阻斷(galvanicseparation)，但是其通常很笨重。基于磁傳感器的電流傳感器既提供電流阻斷，又可以很緊湊。

已知的電流傳感器通常被設(shè)計(jì)成用于測量DC電流或低頻電流，例如具有約為50Hz或約為60Hz的頻率的電流。

存在各種電動(dòng)機(jī)類型，例如：所謂的DC有刷電機(jī)、DC無刷電機(jī)、AC 無刷電機(jī)、線性電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。在電動(dòng)車輛中，通常使用以下電機(jī)類型： DC串聯(lián)電機(jī)、無刷DC電機(jī)、永磁同步電機(jī)(PMSM)、三相AC感應(yīng)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)。

存在各種用于驅(qū)動(dòng)和/或控制和/或監(jiān)測電動(dòng)機(jī)的電路。在這些電路中的一些電路中，需要對提供給電機(jī)的實(shí)際電流進(jìn)行測量。這些電流可能具有數(shù)十安培或者甚至數(shù)百安培的量級，并且可能具有高達(dá)幾kHz的頻率或頻率分量。這些電流通常經(jīng)由所謂的“匯流條”提供給電機(jī)。匯流條通常以金屬帶或金屬條的形式出現(xiàn)，例如銅條。

已知當(dāng)AC電流流過電導(dǎo)體時(shí)，將發(fā)生被稱為“趨膚效應(yīng)”的現(xiàn)象。這導(dǎo)致電導(dǎo)體的有效電阻增加。電流的頻率越高，電導(dǎo)體的有效電阻就越高。

以高準(zhǔn)確性測量AC電流是一個(gè)挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例的目的在于提供一種電流傳感器布置和用于測量AC 電流的方法，例如流過匯流條的AC電流。

本發(fā)明的實(shí)施例的目的在于提供一種電流傳感器布置和以改善的準(zhǔn)確性測量AC電流的方法。

本發(fā)明的目的在于提供一種電流傳感器布置和針對具有在從100Hz至 2000Hz范圍內(nèi)的緩慢變化頻率的正弦波形的AC電流、以改善的準(zhǔn)確性測量 AC電流的方法。

本發(fā)明的目的在于提供一種電流傳感器布置和不僅針對正弦波形、并且還針對具有在從約100Hz至約2000Hz范圍內(nèi)的多于一個(gè)頻率的非正弦波形的AC電流、以改善的準(zhǔn)確性測量AC電流的方法。

本發(fā)明的實(shí)施例的目的在于提供一種電流傳感器布置和用于以簡單的方式、以經(jīng)改善的準(zhǔn)確性測量AC電流的方法。

本發(fā)明的實(shí)施例的目的在于提供一種電流傳感器布置和用于測量具有在從約100Hz至約2000Hz范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)頻率的AC電流的方法。

本發(fā)明的目的在于提供一種電流傳感器布置和以大約+/-5％、或+/-4％、或+/-3％、或+/-2％、或+/-1％、或更低的絕對準(zhǔn)確性測量具有在從約100Hz至約2000Hz范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)頻率的AC電流的方法。

這些和其他的目的通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電流傳感器布置和方法來實(shí)現(xiàn)。