[发明专利]应用线圈做频率补偿的电流传感器

权利要求书

1.一种电流传感器，其特征在于，其包括载流导体、感应线圈、磁传感器和信号处理电路，

所述载流导体用于为被测定电流提供流经通道；

所述感应线圈位于所述载流导体的周围或一侧，所述载流导体中的电流在所述感应线圈处产生的磁场称为第一磁场；

所述磁传感器位于所述载流导体的周围或一侧，所述载流导体中的电流在所述磁传感器处产生的磁场称为第二磁场；

所述信号处理电路用于基于所述感应线圈输出的电压对所述磁传感器输出的电压进行频率补偿，以检测所述被测定电流。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，

所述第一磁场不依赖于所述载流导体中的电流的频率；

所述第二磁场依赖于所述载流导体中的电流的频率。

3.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，

所述感应线圈到所述载流导体的距离比所述磁传感器到所述载流导体的距离更远；

所述第二磁场大于所述第一磁场。

4.根据权利要求3所述的电流传感器，其特征在于，

所述载流导体中的电流到第一磁场处的耦合系数称为第一耦合系数；

所述载流导体中的电流到第二磁场处的耦合系数称为第二耦合系数。

5.根据权利要求4所述的电流传感器，其特征在于，

所述信号处理电路执行如下操作：

通过所述磁传感器输出的电压和所述第二耦合系数在预定频率电流下的数值，得到初始试探电流；

利用所述感应线圈输出的电压和所述初始试探电流，得到所述载流导体中的电流的估计频率；

利用所述载流导体中的电流的估计频率和第二耦合系数随电流频率的依赖关系，得到所述第二耦合系数在所述估计频率电流下的数值；

通过所述磁传感器输出的电压和所述第二耦合系数在所述估计频率电流下的数值，得到所述载流导体中的电流的电流值。

6.根据权利要求5所述的电流传感器，其特征在于，

所述感应线圈输出的电压V₁₁＝2πfμ₀A(H₁₁/I)I，其中μ₀为真空磁导率，A为所述感应线圈包围的面积，H₁₁/I为所述第一耦合系数，f为所述载流导体中的电流的频率，I为所述载流导体中的电流的电流值；

所述磁传感器输出的电压V₁₂＝S[H₁₂(f)/I]I，其中S为磁传感器相对于磁场的灵敏度，H₁₂(f)/I为所述第二耦合系数，I为所述载流导体中的电流的电流值。

7.根据权利要求6所述的电流传感器，其特征在于，

通过所述磁传感器输出的电压V₁₂和所述第二耦合系数在预定频率电流下的数值H₁₂(f₀)/I，得到初始试探电流I₀＝V₁₂/{S[H₁₂(f₀)/I]}，其中，f₀为所述预定频率电流的预定频率；

利用所述感应线圈输出的电压V₁₁和所述初始试探电流I₀，得到所述载流导体中电流的估计频率f＝V₁₁/[2πμ₀A(H₁₁/I)I₀]；

利用所述载流导体中的电流的估计频率f和所述第二耦合系数随电流频率的依赖关系，得到所述第二耦合系数在所述估计频率电流下的数值H₁₂(f)/I；

通过所述磁传感器输出的电压V₁₂和所述第二耦合系数在所述估计频率电流下的数值H₁₂(f)/I，得到所述载流导体中的电流的电流值I＝V₁₂/{S[H₁₂(f)/I]}。