[发明专利]闭环式电流传感器

权利要求书

1.闭环式电流传感器，包括：一对可开合的铁芯、绕制于所述铁芯外的二次反馈线圈、磁阻传感单元以及信号处理电路；

其特征在于：

所述铁芯外包覆有多铁材料薄膜，所述磁阻传感单元设置于所述铁芯形成的磁路的空隙间隙处；

所述信号处理单元包括信号采集电路、信号放大电路、电流反馈电路、电压跟随电路以及电压反馈电路；其中，所述信号采集电路与所述磁阻传感单元的输出端相连，并将采集到的电压信号传送至所述信号放大电路，所述信号放大电路的输出端具有两路输出，一路输出至所述电流反馈电路，另一路输出至所述电压跟随电路；所述电流反馈电流的输出端与所述二次反馈线圈的一端相连，所述二次反馈线圈的另一端与二次电阻相连；所述电压跟随电路的输出端与所述电压反馈电路相连，所述电压反馈电路的输出端连接于所述多铁材料薄膜上。

2.如权利要求1所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述磁阻传感单元为TMR单元或GMR单元或AMR单元或霍尔元件。

3.如权利要求1所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述多铁材料薄膜包括由磁性材料形成的铁磁层和由压电材料形成的压电层。

4.如权利要求3所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述磁性材料的初始磁导率大于1000且磁致伸缩系数大于10ppm。

5.如权利要求3或4所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述磁性材料为Ni或Fe或Co或其合金。

6.如权利要求3所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述压电材料的电致伸缩系数大于500ppm。

7.如权利要求3或6所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述压电材料为PZT或PZN-PT或PMN-PT或AlN或HfO₂。

8.如权利要求3所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述多铁材料薄膜包括：基底、形成于所述基底上的第一导电层、形成于所述第一导电层上的压电层和铁磁层、形成于所述铁磁层上的绝缘层、形成于所述绝缘层上的第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层分别形成有和所述电压反馈电路相连的上电极和下电极。

9.如权利要求1所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述信号采集电路包括第一放大器，所述第一放大器的反相输入端和同相输入端分别经电阻与所述磁阻传感单元的两个输出端相连，第一放大器的反相输入端同时经电阻和第一放大器的输出端相连，同相输出端同时经电阻与第一放大器的输出端相连，同相输出端还经电阻接地，第一放大器的输出端与所述信号放大电路的输入端相连。

10.如权利要求1所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述信号放大电路包括第二放大器，所述第二放大器的同相输入端经电阻和所述信号采集电路的输出端相连，反相输入端经电阻接地、并同时经电阻与所述第二放大器的输出端相连，所述第二放大器的输出端分别与所述电流反馈电路及所述电压跟随电路相连。

11.如权利要求1所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述电流反馈电路包括第三放大器，所述第三放大器的同相输入端经电阻接地，反相输入端经电阻与所述信号放大电路的输出端相连、并同时经电容及电阻与所述第三放大器的输出端相连，所述第三放大器的输出端与所述二次反馈线圈相连。

12.如权利要求1所述的闭环式电流传感器，其特征在于：所述电压跟随电路包括第四放大器，所述第四放大器的同相输入端与所述第二放大器的输出端相连，反向输入端与第四放大器的输出端相连，所述第四放大器的输出端与电压反馈电路的输入端相连。