[发明专利]应用线圈做频率补偿的电流传感器

说明书

本发明提供一种应用线圈做频率补偿的电流传感器，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。与现有技术相比，本发明应用线圈做频率补偿，以提升高频电流的探测精度。

【技术领域】

本发明涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种应用线圈做频率补偿的电流传感器。

【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。对于电流传感器，由于磁传感器距离载流导体的距离较近，使得载流导体中的电流在磁传感器处产生的磁场依赖于电流的频率，降低了高频电流的探测精度。

因此，有必要提出一种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电流传感器，其应用线圈做频率补偿，以提升高频电流的探测精度。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种电流传感器，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。