[发明专利]一种磁调制电流传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种磁调制电流传感器，其特征在于，包括：

叠放在一起以形成同一轴心的整体磁芯的第一磁芯（C1）、第二磁芯（C2）和第三磁芯（C3），

分别绕制在第一磁芯（C1）和第二磁芯（C2）上的第一线圈（L1）和第二线圈（L2）；

绕制在第三磁芯（C3）或整体磁芯上的辅助线圈（L3）；

绕制在整体磁芯上的初级线圈（Lp）和次级线圈（Ls），该初级线圈（Lp）接收外围输入的被测直流电流或被测交流电流，所述次级线圈（Ls）的输出端输出测得的直流电流或交流电流；

一激励信号发生单元（1），与所述第一线圈（L1）和第二线圈（L2）的输入端均连接，分别向所述第一线圈（L1）和第二线圈（L2）提供激励电流；和

一电流补偿单元，其输入端与所述第二线圈（L2）和所述辅助线圈（L3）的输出端相连，其输出端与所述次级线圈（Ls）连接，向所述次级线圈（Ls）输出一补偿电流；

所述第一磁芯（C1）和第二磁芯（C2）的等效单匝电感量一致，且所述第三磁芯（C3）的等效单匝电感量大于所述第一磁芯（C1）和第二磁芯（C2）的等效单匝电感量；

所述电流补偿单元包括低频检波单元（2）、高频耦合单元（3）和与所述低频检波单元（2）和所述高频耦合单元（3）的输出端相连的功率放大单元（4），所述电流补偿单元通过所述低频检波单元（2）与第二线圈（L2）的输出端连接，通过所述高频耦合单元（3）与辅助线圈（L3）的输出端连接，并通过所述功率放大单元（4）的输出端与所述次级线圈（Ls）相连。

2.根据权利要求1所述的一种磁调制电流传感器，其特征在于，所述次级线圈（Ls）与第一线圈（L1）的匝比Ns/N1为5-10。

3.根据权利要求1所述的一种磁调制电流传感器，其特征在于，第一线圈（L1）和第二线圈（L2）的输入端为异名端，所述第一线圈（L1）和第二线圈（L2）的匝数（N1、N2）相同，采用一致的绕制方法且采用同样的材质和线径的导线绕制。

4.根据权利要求1所述的一种磁调制电流传感器，其特征在于，所述第一磁芯（C1）和第二磁芯（C2）的尺寸一致且磁特性一致，且第三磁芯（C3）通过增大截面积，或者增大磁导率来使其等效单匝电感量大于所述第一磁芯（C1）和第二磁芯（C1）的等效单匝电感量。

5.根据权利要求1所述的一种磁调制电流传感器，其特征在于，所述次级线圈（Ls）的输出端通过一负载电阻（Rb）接地，所述第一线圈（L1）和第二线圈（L2）未连接激励信号发生单元（1）的一端分别通过一电阻接地，且所述辅助线圈（L3）一端接地。

6.一种磁调制电流传感器的制作方法，其特征在于，包括：

步骤S1：提供彼此独立的第一磁芯（C1）和第二磁芯（C2）；

步骤S2：在所述第一磁芯上（C1）绕制一第一线圈（L1），在所述第二磁芯（C2）上绕制一第二线圈（L2）；

步骤S3：第一线圈（L1）与第二线圈（L2）叠放后与一截面大于第一线圈（L1）和第二线圈（L2）的截面的第三磁芯（C3）叠放，形成一个整体磁芯；

步骤S4：在所述整体磁芯上绕制初级线圈（Lp）、次级线圈（Ls）和辅助线圈（L3），所述初级线圈（Lp）接收外围输入的被测直流电流或被测交流电流，所述次级线圈（Ls）输出测得的直流电流或交流电流；

步骤S5：采用一激励信号发生单元（1）与所述第一线圈（L1）和第二线圈（L2）相连，并提供一电流补偿单元，将其输入端与所述第二线圈（L2）和辅助线圈（L3）的输出端相连，将其输出端与所述次级线圈（Ls）相连，得到磁调制电流传感器；

在所述步骤S5中，所述电流补偿单元包括低频检波单元（2）、高频耦合单元（3）和与所述低频检波单元（2）和所述高频耦合单元（3）的输出端相连的功率放大单元（4），所述电流补偿单元通过所述低频检波单元（2）与第二线圈（L2）的输出端连接，通过所述高频耦合单元（3）与辅助线圈（L3）的输出端连接，并通过所述功率放大单元（4）的输出端与所述次级线圈（Ls）相连。

7.根据权利要求6所述的磁调制电流传感器的制作方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述电流补偿单元包括低频检波单元（2）、高频耦合单元（3）和与所述低频检波单元（2）和所述高频耦合单元（3）的输出端相连的功率放大单元（4），所述电流补偿单元采用其低频检波单元（2）与第二线圈（L2）的输出端连接，采用其高频耦合单元（3）与辅助线圈（L3）的输出端连接，并采用其功率放大单元（4）的输出端与所述次级线圈（Ls）相连。