[發明專利]一種電流傳感器、基于差分測量的電流測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202111165103.X
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113899943A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 李蕩;焦飛;彭國政;王蘭若;張樹華
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

1.一種電流傳感器，其特征在于，包括：

聚磁體，所述聚磁體包括第一聚磁環(2)和第二聚磁環(5)，第一聚磁環(2)和第二聚磁環(5)對接形成開合式矩形結構，且對接處留有縫隙；待測導線(1)穿過聚磁體的中心，聚磁體能夠聚集電流流過待測導線所產生的磁通量；

TMR芯片，所述TMR芯片包括第一TMR芯片(3)和第二TMR芯片(4)，第一TMR芯片(3)和第二TMR芯片(4)對稱設置于第一聚磁環(2)和第二聚磁環(5)的對接處，用于測量對接縫隙處的磁通量，第一TMR芯片(3)和第二TMR芯片(4)所感應的磁場信號大小相等、方向相反。

2.根據權利要求1所述的基于差分測量的電流傳感器，其特征在于，所述第一聚磁環(2)和第二聚磁環(5)均為U型結構，且開口相對設置。

3.根據權利要求1所述的基于差分測量的電流傳感器，其特征在于，所述TMR芯片的敏感方向垂直于磁場方向，將磁場信號轉換為電壓信號。

4.一種采用權利要求1-3任一項所述電流傳感器的基于差分測量的電流測量裝置，其特征在于，包括：

信號調理模塊，所述信號調理模塊與TMR芯片相連，用于將由TMR芯片所感應到的電壓信號進行放大濾波處理，并發送給模數轉換模塊；

模數轉換模塊，所述模數轉換模塊用于將模擬信號轉換為數字信號，并發送給微處理器；

微處理器，所述微處理器采集模數轉換器發送的數字信號，區分數字信號中的直流分量和交流分量，并計算直流分量的幅值，以及交流分量的幅值和頻率值，再將直流分量的幅值、交流分量的幅值和頻率值發送給數據傳輸模塊；

數據傳輸模塊，所述數據傳輸模塊用于將直流分量的幅值、交流分量的幅值和頻率值數據上傳；

電源模塊，所述電源模塊用于為信號調理模塊、模數轉換模塊、微處理器和數據傳輸模塊供電。

5.根據權利要求4所述的電流測量裝置，其特征在于，所述信號調理模塊包括第一信號調理模塊和第二信號調理模塊，模數轉換模塊包括第一模數轉換模塊和第二模數轉換模塊；

第一TMR芯片(3)與第一信號調理模塊相連，第一信號調理模塊與第一模數轉換模塊相連，第一模數轉換模塊與微處理器相連；第二TMR芯片(4)與第二信號調理模塊相連，第二信號調理模塊與第二模數轉換模塊相連，第二模數轉換模塊與微處理器相連。

6.一種電流測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

測量聚磁體對接縫隙處的磁通量，得到磁場信號；

將磁場信號轉換為電壓信號；

對電壓信號進行放大濾波處理；

將放大濾波處理后的模擬信號轉換為數字信號；

對數字信號進行計算處理，區分出直流分量和交流分量，分別計算直流分量的幅值，以及交流分量的幅值和頻率值；

將直流分量的幅值、交流分量的幅值和頻率值的數據打包上傳。

7.一種終端設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求6所述方法的步驟。

8.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求6所述方法的步驟。