[发明专利]电流感应测量装置、测量方法及灵敏度调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流感应测量装置、测量方法及灵敏度调节方法。

背景技术

电流在导线中流动会产生与电流大小比例对应的磁场，霍尔效应(Hall effcet)磁传感器及线圈式磁传感器能够感应导线中电流产生的磁场，并输出与该磁场大小比例对应的感应电压，根据该感应电压的大小即可知导线中电流的大小。因此，在电子工业中，利用霍尔效应磁传感器和/或线圈式磁传感器制作的电流传感器被广泛应用于测量导线中的电流大小。

图1为传统的电流传感器的结构示意图。如图1所示，电流传感器包括霍尔效应发生器101、感应线圈103、信号放大器104以及恒流电源105，其中，恒流电源105与霍尔效应发生器101连接，并为霍尔效应发生器101提供其运行所需的电能。霍尔效应发生器101和感应线圈103设置在环形磁心间隙边缘，霍尔效应发生器101借助感应线圈103感应由待测电路中产生的磁场，并输出与该磁场大小对应的感应电压，感应电压经信号放大器104放大和处理后获得待测电路中的电流值，最后在显示装置(未示出)中显示待测电路中的电流值。

随着电子工业的快速发展，待测电路中的电流变化范围越来越大，这种利用霍尔效应磁传感器和/或线圈式磁传感器制作的电流传感器的灵敏度较低而且输出感应电压信号不稳定，无法满足使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种电流感应测量装置及测量方法，其灵敏度高，输出信号稳定。

本发明还提供一种用于电流感应测量装置的灵敏度调节方法，其可以方便地对电流感应测量装置的灵敏度进行调节。

解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种电流感应测量装置，用于测量待测导体内的电流值，包括：

磁场感应体，其设置在所述待测导体的周缘，用于收集所述待测导体内的电流所产生的磁场，在所述磁场感应体内设有至少一个磁间隙；

电流传感器芯片，其设置在所述磁间隙内，用于感应所述磁场感应体收集的所述磁场，并根据所述磁场的大小输出对应的感应电压信号；

信号处理单元，其用于接收所述电流传感器芯片输出的所述感应电压信号，并根据所述感应电压信号获得所述待测导体内的电流值。

优选地，所述磁场感应体紧贴所述待测导体的周缘设置，并且所述磁场感应体与所述待测导体电绝缘。

优选地，所述磁场感应体为环状结构或者为设有开口的环状结构，所述磁场感应体套设于所述待测导体的外侧。

优选地，所述磁场感应体包括多个子磁场感应体，所述多个子磁场感应体环绕所述待测导体的周缘设置。

优选地，所述多个子磁场感应体中的一个或多个所述子磁场感应体上设置有所述磁间隙。

优选地，包括多个所述磁场感应体，多个所述磁场感应体沿所述待测导体的轴向叠置。

优选地，在所述磁场感应体的纵向横截面上，所述磁场感应体为圆形、弧形或方形。

优选地，所述磁场感应体采用氧铁材料或坡莫合金或硅钢片制成。

优选地，在所述磁场感应体上设有多个所述磁间隙，所述磁间隙沿所述磁场感应体的周向均匀分布。

优选地，所述磁间隙为沿所述磁场感应体的纵向方向设置的通孔、沉孔或槽；或者，所述磁间隙为沿所述磁场感应体的横向设置的通孔、沉孔或槽；

或者，所述磁间隙为与所述磁场感应体的横向截面或纵向截面成一定角度的通孔、沉孔或槽。

优选地，所述磁间隙在所述磁场感应体的横向截面上的形状为圆形、方形或工字型；和/或，所述磁间隙在所述磁场感应体的纵向截面上的形状为圆形、方形或工字型。

优选地，所述电流传感器芯片包括惠斯通电桥电路，所述惠斯通电桥电路为全桥电路或半桥电路，并且所述惠斯通电桥电路包括至少一对具有相反钉扎方向的磁电阻元件和/或磁阻抗元件，所述磁电阻元件和/或磁阻抗元件与所述信号处理单元连接。

优选地，所述磁电阻元件和/或磁阻抗元件包括霍尔效应元件、巨霍尔效应元件、各向异性磁电阻效应元件、巨磁电阻效应元件、隧道磁电阻效应元件、巨磁阻抗效应元件。

优选地，所述信号处理单元包括：

接收模块，其用于接收来自所述电流传感器芯片输出的所述感应电压信号；

计算模块，其用于根据所述感应电压信号计算获得所述待测导体内的电流值；

显示模块，其用于显示所述电流值。

优选地，所述信号处理单元还包括：