[实用新型]磁通门电流传感器的多闭环控制电路

说明书

本实用新型公开一种磁通门电流传感器的多闭环控制电路，通过在磁通门电流传感器中采用包括激励磁通闭环控制模块和多磁通闭环控制模块的多闭环控制系统；激励磁通闭环控制模块根据检测到的激磁磁场产生激磁补偿磁场，激磁补偿磁场与激磁磁场相互叠加后的激磁叠加磁场穿过与其磁感线垂直的平面的磁通量为零；多磁通闭环控制模块产生多磁通补偿磁场，多磁通补偿磁场与穿过传感器电流所产生的直流磁场、交流磁场以及高频磁场相互叠加后的多磁通叠加磁场穿过与其磁感线垂直的平面的磁通量为零；从而消除了激磁模块产生的干扰磁场，且实现了对交流电流、高频电流以及直流电流的精密检测，提高了传感器的电流检测精度，降低了传感器的生产成本。

技术领域

本实用新型涉及电流检测的技术领域，尤其涉及一种磁通门电流传感器的多闭环控制电路。

背景技术

磁通门电流传感器是一种能感知待测电流，将大电流或微电流转换成易于测量的小电流、电压信号并隔离输出模拟信号或数字信号的传感器。

现有的磁调制式磁通门电流传感器通常都包括激磁模块和直流磁通闭环控制模块。激磁模块用于产生目标激励磁场，以对穿过磁通门电流传感器的待测电流产生的直流磁场进行检测，并输出与直流磁场对应的直流偏磁信号；直流磁通闭环控制模块根据直流偏磁信号产生直流多磁通补偿磁场，对待测电流产生的直流磁场进行补偿，进而实现对直流电流的检测。

然而，由于激磁模块整体对外不是零磁通状态，即激磁模块对外存在激磁干扰磁场，因此会对直流磁通检测及直流磁通闭环控制模块产生的直流磁通补偿磁场产生干扰，导致传感器的测量精度降低，甚至导致传感器无法正常工作。现有技术通过在传感器中增加磁屏蔽器来隔离激磁模块和直流磁通闭环控制模块的联系，但磁屏蔽器设计复杂，价格昂贵，使传感器的生产、组装变得非常复杂，成本增高，且也没有从根本上消除激磁模块磁通不平衡带来的影响。同时，现有的磁通门电流传感器仅能检测直流电流，无法对直流电流中存在的高频纹波分量或交流电流进行检测，导致传感器的检测精度降低，且无法实现较宽频带的电流检测。

综上可知，现有的磁通门电流传感器存在结构复杂，成本较高，且无法实现宽频带电流检测的问题。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种结构简单、成本低且可实现宽频带电流检测的磁通门电流传感器的多闭环控制电路。

为了达到上述目的，本实用新型一种磁通门电流传感器的多闭环控制电路，包括闭环控制系统以及激磁模块，所述闭环控制系统包括激励磁通闭环控制模块以及多磁通闭环控制模块，所述激磁模块包括激磁振荡器、目标激磁单元以及直流偏磁检测单元，所述目标激磁单元的输入端与激磁振荡器的的输出端相连，所述目标激磁单元的输出端与直流偏磁检测单元的输入端相连，所述多磁通闭环控制模块与直流偏磁检测单元相连。

其中，所述目标激磁单元包括目标激磁绕组以及目标激磁铁芯，所述目标激磁绕组缠绕在目标激磁铁芯上，所述直流偏磁检测单元为直流偏磁检测电阻，所述目标激磁绕组的异名端与激磁振荡器相连，所述目标激磁绕组的同名端与直流偏磁检测电阻的输出端相连，所述直流偏磁检测电阻的输入端接地。

其中，所述激励磁通闭环控制模块包括激磁检测绕组、激磁检测信号处理单元、激磁补偿绕组以及激磁补偿铁芯，所述激磁检测绕组的异名端接地，所述激磁检测绕组的同名端与激磁检测信号处理单元的输入端相连，所述激磁补偿绕组的异名端接地，且所述激磁补偿绕组的同名端与激磁检测信号处理单元的输出端相连，所述激磁补偿绕组缠绕在激磁补偿铁芯上，所述激磁检测绕组同时缠绕在激磁补偿铁芯以及目标激磁铁芯上。

其中，所述激磁检测信号处理单元包括第一电压处理组件和第一信号放大组件，所述第一电压处理组件的输入端与激磁检测绕组的同名端相连，所述第一电压处理组件的输出端与第一信号放大组件的输入端相连，所述第一信号放大组件的输出端与激磁补偿绕组的同名端相连。