[发明专利]全频段电流传感器

权利要求书

1.一种全频段电流传感器，其根据被测电流产生的磁感应强度来检测被测电流，其特征在于，其包括导体、霍尔传感器和平面线圈传感器，

所述导体用于为被测电流提供流经通道，使被测电流能够流过所述导体；

所述霍尔传感器位于所述导体的周围，其用于探测所述被测电流中的低频电流；

所述平面线圈传感器位于所述导体的周围，其用于探测所述被测电流中的高频电流。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，

所述霍尔传感器包括第一霍尔传感器单元和第二霍尔传感器单元，

所述第一霍尔传感器单元和第二霍尔传感器单元位于所述导体的周围，以形成差分输出。

3.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，

所述平面线圈传感器包括第一平面线圈传感器单元和第二平面线圈传感器单元，

所述第一平面线圈传感器单元和第二平面线圈传感器单元位于所述导体的周围，以形成差分输出。

4.根据权利要求3所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一平面线圈传感器单元和第二平面线圈传感器单元统称为平面线圈传感器单元，所述平面线圈传感器单元包括平面线圈、差分放大器和积分电路，

所述平面线圈的两个端口分别与所述差分放大器的两个输入端相连；

所述差分放大器用于将其两个输入端的电压的差值进行放大，并将放大后的差值电压通过其输出端输出；

所述积分电路的输入端与所述差分放大器的输出端相连，其输出端与所述平面线圈传感器单元的输出端相连，所述积分电路使其输出端的输出信号与其输入端的输入信号的时间积分值成比例。

5.根据权利要求4所述的电流传感器，其特征在于，

所述平面线圈传感器单元包括运算放大器、积分电阻和积分电容，

所述运算放电器的第一输入端经积分电阻与所述差分放大器的输出端相连，且其第一输入端经积分电容与其输出端相连，其第二输入端接地。

6.根据权利要求5所述的电流传感器，其特征在于，

所述运算放电器的第一输入端和第二输入端分别为其反相输入端和正相输入端。

7.根据权利要求3-6任一所述的电流传感器，其特征在于，所述U型导体包括第一腿部，第二腿部，以及连接第一腿部和第二腿部的连接部，

所述第一腿部、第二腿部位于所述连接部的同一侧；

第一腿部和第二腿部上流过的所述被测电流的方向相反。

8.根据权利要求7所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一霍尔传感器单元和第二霍尔传感器单元分别位于所述U型导体的连接部的前侧和后侧；

所述第一平面线圈传感器单元和第二平面线圈传感器单元分别位于所述U型导体的连接部的前侧和后侧。

9.根据权利要求8所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一平面线圈传感器单元的输出为V₂₁＝μ₀A_eff(H₂₁I+H₀)/(RC)；

所述第二平面线圈传感器单元的输出为V₂₂＝μ₀A_eff(-H₂₂I+H₀)/(RC)；

所述平面线圈传感器的输出为V₂₁-V₂₂＝μ₀A_eff(H₂₁+H₂₂)I/(RC)，

其中，μ₀为真空磁导率，A_eff为平面线圈包围的有效面积，R为所述积分电阻的电阻值，C为所述积分电容的电容值。

10.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，

所述霍尔传感器和平面线圈传感器集成在同一芯片上。