[实用新型]一种低磁滞电流传感器

说明书

本实用新型实施例公开了一种低磁滞电流传感器。该低磁滞电流传感器包括磁芯和TMR元件，在所述磁芯上设置有气隙，所述TMR元件设置在所述气隙内，其特征在于，所述低磁滞电流传感器还包括磁平衡元件和平衡电源，所述平衡电源与所述磁平衡元件电连接，用于向所述磁平衡元件内提供电流；所述TMR元件设置在流经所述磁平衡元件的电流产生的磁场范围内，利用流经所述磁平衡元件的电流产生的磁场用以中和被测电流在所述气隙中产生的磁场。该低磁滞电流传感器具有磁滞小，一致性好，灵敏度高，体积小，不存在高压危险等优点。

技术领域

本实用新型涉及电流测量技术领域，具体涉及一种低磁滞电流传感器。

背景技术

传统的非接触电流测量技术主要应用于电流互感器、以霍尔元器件为核心部件的开环低磁滞电流传感器以及闭环低磁滞电流传感器。

霍尔低磁滞电流传感器可应用于开环和闭环中。当应用于开环时，称作开环式霍尔低磁滞电流传感器。开环式霍尔低磁滞电流传感器由磁芯、霍尔元件和放大电路构成。磁芯有一开口气隙，霍尔传感器置于该气隙处。开环式霍尔低磁滞电流传感器灵敏低，动态响应慢，线性度低，磁滞大，受温度影响大，目前主要应用于测量大电流且精度要求不高的场合。当应用于闭环时，称作闭环式霍尔低磁滞电流传感器。闭环式霍尔低磁滞电流传感器包括磁芯、霍尔元件、放大电路、电流驱动电路和次级绕组。由于次级绕组的存在，体积较大，加工工艺复杂，且次级易出现高压危险。虽然闭环低磁滞电流传感器的精度优于开环式低磁滞电流传感器，但由于霍尔器件灵敏度较低，闭环式霍尔低磁滞电流传感器灵敏度也受影响，测量小电流尤其是毫安级以下电流时精度较差。

随着技术的进步，光纤低磁滞电流传感器和GMR(巨磁阻)低磁滞电流传感器等非接触电流测量技术逐渐得到业界认可。其中，光纤低磁滞电流传感器具有灵敏度高、绝缘度高以及易加工等优点而受到高度关注，然而其容易受温度、压力及其它环境因素影响，精度不易保证，导致目前尚未规模应用。

GMR低磁滞电流传感器和霍尔低磁滞电流传感器的构成基本相同，只是GMR传感器代替霍尔传感器。由于GMR低磁滞电流传感器动态范围较小，在开环模式下应用范围受限。因此，GMR低磁滞电流传感器主要应用于闭环低磁滞电流传感器。但是，闭环GMR低磁滞电流传感器仍然是在磁芯上用导线缠绕形成绕组，传统的闭环霍尔低磁滞电流传感器的大部分缺点仍然存在，如体积较大，加工工艺复杂，次级易出现高压危险等。因此，现有闭环低磁滞电流传感器体积大，加工复杂，存在高压危险，而开环低磁滞电流传感器则磁滞高，一致性差。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种低磁滞电流传感器，以解决现有技术中由于霍尔低磁滞电流传感器存在的磁滞高、一致性差、加工复杂以及高压危险的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供如下技术方案：

在本实用新型的实施方式的第一方面中，提供了一种低磁滞电流传感器，包括：磁芯和TMR元件，在所述磁芯上设置有气隙，所述TMR元件设置在所述气隙内，其特征在于，所述低磁滞电流传感器还包括磁平衡元件和平衡电源，所述平衡电源与所述磁平衡元件电连接，用于向所述磁平衡元件内提供电流；所述TMR元件设置在流经所述磁平衡元件的电流产生的磁场范围内，利用流经所述磁平衡元件的电流产生的磁场用以中和被测电流在所述气隙中产生的磁场。

在本实用新型的一个实施例中，磁平衡元件为直导线，所述直导线设置在所述TMR元件的敏感面一侧。

在本实用新型的另一实施例中，所述磁平衡元件为用导线弯曲成的环形，所述TMR元件的敏感面垂直于环形所在的平面。

所述环形为矩形环、圆环或有倒角的矩形环。

在本实用新型的又一个实施例中，该述低磁滞电流传感器还包括非导磁材料制作的密封件，所述密封件包裹所述磁芯的外侧并保留所述气隙；或者，所述密封件包裹所述磁芯的外侧并在所述气隙处形成磁隙。