[发明专利]一种非接触电流传感器及其使用方法

权利要求书

1.一种非接触电流传感器，包括GMI磁传感器、屏蔽体、电路处理模块以及单片机；其中，所述GMI磁传感器、电路处理模块与单片机电连接；

所述GMI磁传感器具有探头，所述探头包括非晶丝和检测线圈；

所述探头能够检测到被测物体产生的磁场信息，所述电路处理模块和单片机能够将磁场信息转化为检测数值；

所述探头设置在屏蔽体内部，所述屏蔽体为具有一定厚度的高磁导率的金属盒体。

2.如权利要求1所述的非接触电流传感器，其中，所述屏蔽体为多层盒体，内盒体设置在外盒体内部中心，外盒体和内盒体之间用非导磁材料填充。

3.如权利要求1所述的非接触电流传感器，其中，所述屏蔽体使用高磁导率的坡莫合金板，合金板厚度不超过2mm。

4.如权利要求1所述的非接触电流传感器，其中，所述屏蔽体规格为：0-10A，0-100A，100-1000A，1000-3000A，3000-5000A或5000-10000A。

5.如权利要求1所述的非接触电流传感器，其中，所述电路处理模块包括光耦过零转换电路和有效值转换电路，所述单片机还包括定时器和AD转换，所述GMI磁传感器获得的磁场信息经过光耦过零转换电路与定时器的处理，能够得到电流的频率；磁场信息经过有效值转换电路的处理，能够获得电流的有效值。

6.如权利要求1所述的非接触电流传感器，其中，所述电路处理模块包括前置反向放大器、模拟开关、积分器、滤波器以及电阻；所述单片机包括PWM模块和AD转换器；所述单片机的PWM模块能够输出两路脉冲信号，包括激励信号和开关信号；所述激励信号连接到非晶丝的一端、非晶丝的另一端接地；所述检测线圈一端连接前置放大器，另一端接地；所述开关信号控制模拟开关在检测线圈输出有效信号期间通，其余时间断；当激励信号施加在非晶丝上，检测线圈将产生检测信号；所述检测线圈的输出信号进入前置反向放大器，所述前置反向放大器连接模拟开关，模拟开关在开关信号控制下，获取有效测量信号后，再发送给后面的积分器，其中开关信号与激励信号频率相同；所述模拟开关连接积分器，所述积分器将模拟开关采样的检测信号进行积分，得到直流信号。

7.如权利要求1所述的非接触电流传感器，其中，GMI磁传感器将被测导体产生的磁场转变为电压信号，电压信号在单片机进行A/D转换；其中，若电压信号为单一频率，将得到的峰值电流换算为有效值电流；若是多个频率合成信号，则将经A/D转换获取的测量数据进行快速傅里叶变换，再得到每个频率点的电流幅值。

8.一种使用如权利要求1-7所述的任一项非接触电流传感器的方法，步骤为：

S10,根据待测物体能够产生的磁场强度的最大值，得到GMI磁传感器应屏蔽的磁场强度的范围，得到符合要求的屏蔽体；将GMI磁传感器的探头设置在屏蔽体内部；

S11，将非接触电流传感器放置在待测物体的旁边；

S12，给非接触电流传感器通电，得到待测物体的检测数值。

9.一种如权利要求8所述的使用非接触电流传感器的方法，其中，在步骤S11中，待测物体和电流表之间的距离不超过40mm。