[发明专利]全频段电流传感器

说明书

本发明提供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，全频段电流传感器包括导体、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。与现有技术相比，本发明的全频段电流传感器，其一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度；其另一方面，可以实现全频段的电流检测。

【技术领域】

本发明涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种全频段电流传感器。

【背景技术】

用于测量电流大小的电流传感器广泛应用于各种电子设备中。现有技术中的一种电流传感器，其内部集成有一个U字形状的导体，导体周围放置两个磁电阻传感器，使被测电流流经传感器内部集成的U字形状的导体，由两个磁电阻传感器对导体中电流产生的磁场进行差分测量，从而达到探测(或检测)被测电流的目的。

但是，对于基于霍尔效应的电流传感器来说，为了消除零点信号的漂移，通常采用动态零点消除技术。其缺点是，只能探测低频电流。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种全频段电流传感器，其一方面，可以很好地消除外界磁场的影响，从而提高电流的探测精度；其另一方面，可以实现全频段的电流检测。

根据本发明的一个方面，本发明提供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，所述全频段电流传感器包括导体、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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。