[发明专利]一种基于TMR隧道磁阻器件的电流传感器装置及测量方法

权利要求书

1.一种基于TMR隧道磁阻器件的电流传感器装置，所述装置包括：

载流导线，所述载流导线用于与被测电流端口进行连接，以接入被测电流；所述载流导线固定在与所述TMR传感器呈预设距离的位置上；

TMR传感器，所述TMR传感器用于通过TMR隧道磁阻元件感应所述载流导线磁信号，将所述磁信号转化为电信号，并将所述电信号传输至信号调理单元；所述电信号包括电压信号以及电阻信号；

信号调理单元，所述信号调理单元用于对所述TMR传感器输出的电信号按预设规则进行信号预处理，并将所述预处理后的电信号发送至控制单元；

温度传感器，所述温度传感器用于测量所述TMR传感器的工作温度，并将所述工作温度实时发送至所述控制单元；

控制单元，所述控制单元用于接收所述信号调理单元预处理后的电信号，并将所述电信号通过预设规则转化为对应的电流信号；所述控制单元根据所述工作温度以及预设的补偿模型对所述电流信号进行补偿；最终输出所述电流信号；所述补偿包括温度补偿以及线性补偿。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述补偿模型根据历史的多组温度补偿数据以及系统非线性补偿数据通过机器学习算法预先进行模型的建立。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括标准时钟单元，所述标准时钟单元用于给所述控制单元、所述温度传感器以及TMR传感器提供标准时钟；

所述控制单元根据所述标准时钟对温度传感器传送的工作温度以及所述TMR传感器传送的电信号进行一一匹配。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括电源单元；

所述电源单元用于对所述信号调理单元、温度传感器以及控制单元进行供电，并向所述TMR传感器提供可调节的激励电源。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述载流导线与所述TMR传感器间的预设距离为可调的，根据所述待测电流的目标量程调节至对应标记位置。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述控制单元用于通过查询预设的电信号与电流信号转换列表，获得对应该电信号的电流信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述控制单元包括输出接口，所述输出接口包括IIC接口以及SPI接口，所述输出接口用于输出所述测量的电流信号。

8.一种基于TMR隧道磁阻器件的电流传感器测量方法，所述方法包括：

将载流导线与被测电流端口进行连接，接入被测电流；

通过设置在所述载流导线固定距离的TMR传感器感应所述载流导线的磁信号，并将所述磁信号转化为电信号；

对所述电信号进行信号预处理，并将处理后的电信号通过预设规则转化为对应的电流信号；

通过温度传感器测量所述TMR传感器的工作温度，根据所述工作温度以及预设的补偿模型对所述电流信号进行补偿；所述补偿包括温度补偿以及线性补偿；

输出补偿后的电流信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述补偿模型根据历史的多组温度补偿数据以及系统非线性补偿数据通过机器学习算法预先进行模型的建立。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：对所述温度传感器以及所述TMR传感器提供标准时钟；

在进行补偿前，根据所述标准时钟对温度传感器传送的工作温度以及所述TMR传感器传送的电信号进行一一匹配。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述载流导线与所述TMR传感器间的预设距离为可调的，根据所述待测电流的目标量程调节至对应标记位置。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将处理后的电信号通过预设规则转化为对应的电流信号，包括：

通过查询预设的电信号与电流信号转换列表，获得对应该电信号的电流信号。