[实用新型]一种基于隧道磁阻芯片的随器电流测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于隧道磁阻芯片的随器电流测量装置，所述装置包括：V形槽部件以及U形槽部件；U形槽部件包括直线位移传感器以及隧道磁阻芯片；U形槽部件以及V形槽部件的槽截面均为沿中心轴左右对称的；U形槽部件的槽与所述V形槽部件的槽的相对放置；U形槽部件的槽截面的对称轴与V形槽部件的槽截面的对称轴重合；直线位移传感器的位移方向与所述对称轴重合；隧道磁阻芯片设置于所述直线位移传感器的顶部，并垂直于所述对称轴；测量时，将待测通电导线置于相对放置的V形槽部件以及U形槽部件之间，通过直线位移传感器以及V形槽紧固固定；所述通电导线的电流方向与所述隧道磁阻芯片上标注的磁场敏感方向遵循安培定则。

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，更具体地，涉及一种基于隧道磁阻芯片的随器电流测量装置。

背景技术

电流是能耗监测的基础测量对象。目前，电流传感器基于以下几种物理学原理进行电流测量。首先是基于欧姆定律的分流器(shunt)，其两端输出电压和被测电流成正比，具有成本低、应用方便的优点，能满足一般要求的电流测量应用，目前仍被广泛使用。但是，分流器串联在电路中，导致其局限性也很明显：测量大电流时的损耗大、没有电气绝缘。因此在需要电气绝缘的环境中使用时，需要额外配置电气绝缘措施，比如隔离放大器等，导致成本升高、带宽降低。其次是基于安培环路定律的电流传感器，通过测量磁场来间接测量电流的大小和方向，具有原、副边的电气绝缘。工业领域应用的电流传感器，通常基于以下5种测量技术：霍耳(HALL)电流传感器；磁通门(fluxgate)电流传感器；磁电阻(magnetoresistive，MR)电流传感器，包括各向异性磁阻(AMR)，巨磁阻(GMR)，隧道磁阻(TMR)；罗氏线圈(Rogowski coil)以及电流互感器(current transformer)。还有其他间接测量技术的电流传感器。主要是利用磁场和其他物理学原理或效应的结合，实现电流的间接测量。包括法拉第效应磁光效应(magneto-optic)，核磁共振NMR(nuclear mag-neticresonance)，磁致伸缩效应(magnetostrictioneffect)，量子霍耳效应(quantum Halleffect)，超导量子干涉装置SQUID等。这些技术及其产品针对不同的细分市场，分别有不同的特点。例如基于NMR、量子霍耳效应和SQUID的电流传感器，对应用环境要求高，价格高，少量应用于实验室仪器设备中，到目前为止，部分技术还不成熟，处于开发或完善阶段；基于法拉第磁光效应的电流传感器，测量交流大电流(比如100kA)有较好的性能，但是测量直流时，性能问题亟待解决。

随器量测将状态感知延伸到客户内部用能设备，通过随器设备的广泛接入，可以采集丰富的能源生产、消费、降级运行数据，打造状态全面感知、信息高效处理、智慧用能的泛在电力物联网。但目前的电流测量方法多基于互感器形式，体积普遍较大，无法满足随器测量的体积小、可广泛部署、低成本等要求。

实用新型内容

为了解决背景技术存在的现有电流测量方法测量体积较大，无法满足随器测量要求的问题，本实用新型提供了一种基于隧道磁阻芯片的随器电流测量装置；所述装置无需互感器测量电流；通过隧道磁阻芯片监测通电导线附近磁场特性，并计算其中电流大小；所述一种基于隧道磁阻芯片的随器电流测量装置包括：

V形槽部件以及U形槽部件；所述U形槽部件包括直线位移传感器以及隧道磁阻芯片；

所述U形槽部件的槽截面为沿中心轴左右对称的；所述V形槽部件的槽截面为沿中心轴左右对称的；

所述U形槽部件的槽与所述V形槽部件的槽的相对放置；所述U形槽部件的槽截面的对称轴与所述V形槽部件的槽截面的对称轴重合；

所述直线位移传感器设置在所述U形槽槽截面与对称轴的相交的位置，且所述直线位移传感器的位移方向与所述对称轴重合；

所述隧道磁阻芯片设置于所述直线位移传感器的顶部，并垂直于所述对称轴；