[实用新型]一种基于磁场检测的双通道电流传感器结构

说明书

本实用新型涉及电流传感器技术领域，具体为一种基于磁场检测的双通道电流传感器结构，其能够有效地抑制相邻通道的磁干扰，提高检测精度；其包括带U形凹槽的导体，其特征在于，导体包括两个且对称布置，一个导体内侧的U形凹槽开口内垂直映射到上层位置处设置有一个第一内侧霍尔器件、外侧垂直映射到上层位置处设置有第一外侧霍尔器件，另一个导体内侧的U形凹槽开口内垂直映射到上层位置处设置有一个第二内侧霍尔器件、外侧垂直映射到上层位置处设置有第二外侧霍尔器件，第一内侧霍尔器件到第二内侧霍尔器件、第二外侧霍尔器件的直线距离相等，第二内侧霍尔器件到第一内侧霍尔器件、第一外侧霍尔器件的直线距离相等。

技术领域

本实用新型涉及电流传感器技术领域，具体为一种基于磁场检测的双通道电流传感器结构。

背景技术

霍尔效应定义了霍尔传感器中磁场和感应电压之间的关系：当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的作用力，从而在垂直于导体与磁力线的两个方向上产生电势差。霍尔器件通过检测磁场变化，转变为电信号输出，可用于监视和测量各种参数，例如位置、位移、角度、角速度、转速等等，并可将这些变量进行二次变换，可测量压力、质量、液位、流速、流量等。同时霍尔器件输出量直接与电控单元接口，可实现自动检测。

传统的电流检测集成电路核心结构如图1所示，待测电流I_T如实线箭头所示方向（也可以反向，此时磁力线方向相应反向）通过异形导体10，磁力线方向如虚线箭头所示。异形导体上有U型凹槽，具有增强凹槽区域磁场强度的作用。该异形导体所形成的磁场如图中X与点所示，其中X表示磁力线进入平面，点表示磁力线穿出平面。霍尔器件11位于导体上方，具体位置如图所示。待测电流(IT)流经异形导体所产生的磁场被霍尔器件11所感应，从而完成电流检测功能；

通过检测磁场来完成电流检测广泛应用在各种电流传感领域，应用该原理设计的电流传感器芯片具有体积小、易于使用等优势。但很多电流检测应用中，电流检测通道较多，从而产生在单颗芯片中进一步提高电流传感器检测通道数目的需求。而另一方面，由于每个通道的电流均会产生相应的磁场，如果单颗电流传感器集成一条以上的检测通道，则会发生不同通道之间的磁场干扰，从而降低检测精度，导致电流检测的失败。

实用新型内容

为了解决现有相邻通道的磁场产生干扰，检测精度低的问题，本实用新型提供了一种基于磁场检测的双通道电流传感器结构，其能够有效地抑制相邻通道的磁干扰，提高检测精度。

其技术方案是这样的：一种基于磁场检测的双通道电流传感器结构，其包括带U形凹槽的导体，其特征在于，所述导体包括两个且对称布置，一个所述导体内侧的U形凹槽开口内垂直映射到上层位置处设置有一个第一内侧霍尔器件、外侧垂直映射到上层位置处设置有第一外侧霍尔器件，另一个所述导体内侧的U形凹槽开口内垂直映射到上层位置处设置有一个第二内侧霍尔器件、外侧垂直映射到上层位置处设置有第二外侧霍尔器件，所述第一内侧霍尔器件到所述第二内侧霍尔器件、第二外侧霍尔器件的直线距离相等，所述第二内侧霍尔器件到所述第一内侧霍尔器件、第一外侧霍尔器件的直线距离相等。

其进一步特征在于，所述导体对称结构，所述第一内侧霍尔器件、第二内侧霍尔器件位于所述导体的U形凹槽重心处且处于所述导体自身的对称线上；

所述第一外侧霍尔器件和/或所述第二外侧霍尔器件包括以所述导体自身的对称线对称布置的两个；

U形凹槽外侧的所述导体处为圆弧面；

所述导体为包括U形部和两侧对称布置的左右对称任意多边形的异形导体。

所述两个异形导体可以呈现轴对称放置，也可以呈现中心对称放置。

采用本实用新型的结构后，两个导体上的电流分别产生磁场，通过霍尔器件检测到磁场强度计算，增强待测磁场信号，提高了信噪比，有效的消除了两个导体产生的磁场干扰，提高了检测精度。