[发明专利]一种基于隧穿磁阻的电流传感器及其参数确定方法

权利要求书

1.一种基于隧穿磁阻的电流传感器参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将电流传感器中的磁环和绕制在磁环上的阻尼线圈的组合抽象为变压器，构建等效电路图；

2)根据所述等效电路图中各元件的电磁特性，建立所述电流传感器的频率响应和传感器参数之间的关系，所述的传感器参数包括阻尼线圈的匝数和电阻值；

3)根据待测电流幅值及频率范围调整所述阻尼线圈的匝数和电阻值，使所述电流传感器的输出频率响应下降区间处于待测电流幅值及频率范围内；

所述步骤2)中所述电流传感器的输出频率响应与传感器参数之间的关系为：

其中，V为电压输出频率响应，I₁为待测电流，R₂为阻尼线圈的电阻，L_σ2为二次侧漏电感，R_m2为励磁电阻，L_m2为励磁电感，K为无阻尼线圈时传感器的电流灵敏度，K_B为电流传感器磁场灵敏度，μ₀为空气磁导率，μ_r为磁环的磁导率，l₀为磁环开口气隙长度，l₁为磁环去除气隙长度后的有效磁路长度，ω为频率。

2.根据权利要求1所述的基于隧穿磁阻的电流传感器参数确定方法，其特征在于，所述步骤3)中在输出频率响应相角滞后不超过设定阈值的情况下，对所述阻尼线圈的匝数和电阻值进行调整。

3.根据权利要求2所述的基于隧穿磁阻的电流传感器参数确定方法，其特征在于，所述设定阈值为45°。

4.一种基于隧穿磁阻的电流传感器，包括开口磁环和阻尼线圈，所述阻尼线圈绕制在开口磁环上，其特征在于，所述阻尼线圈的参数采用如下步骤进行确定：

1)将电流传感器中的磁环和绕制在磁环上的阻尼线圈的组合抽象为变压器，构建等效电路图；

2)根据所述等效电路图中各元件的电磁特性，建立所述电流传感器的频率响应和传感器参数之间的关系，所述阻尼线圈的参数包括阻尼线圈的匝数和电阻值；

3)根据待测电流幅值及频率范围调整所述阻尼线圈的匝数和电阻值，使所述电流传感器的输出频率响应下降区间处于待测电流幅值及频率范围内；

所述步骤2)中所述电流传感器的输出频率响应与传感器参数之间的关系为：

其中，V为电压输出频率响应，I₁为待测电流，R₂为阻尼线圈的电阻，L_σ2为二次侧漏电感，R_m2为励磁电阻，L_m2为励磁电感，K为无阻尼线圈时传感器的电流灵敏度，K_B为电流传感器磁场灵敏度，μ₀为空气磁导率，μ_r为磁环的磁导率，l₀为磁环开口气隙长度，l₁为磁环去除气隙长度后的有效磁路长度，ω为频率。

5.根据权利要求4所述的基于隧穿磁阻的电流传感器，其特征在于，所述步骤3)中在输出频率响应相角滞后不超过设定阈值的情况下，对所述阻尼线圈的匝数和电阻值进行调整。

6.根据权利要求5所述的基于隧穿磁阻的电流传感器，其特征在于，所述设定阈值为45°。