[发明专利]一种从微安级到千安级的超高精度电流测量方法

权利要求书

1.一种从微安级到千安级的超高精度电流测量方法，其特征在于，电流传感器包括大电流检测系统、小电流检测系统、T3磁芯、比较器U1及MOS管Q1，

大电流检测系统包括电性连接的第一测量线圈组、第一磁芯组及大电流磁通检测模块，

小电流检测系统包括电性连接的第二测量线圈组、第二磁芯组及小电流磁通检测模块，

T3磁芯为屏蔽磁芯并用于磁屏蔽，T3磁芯与第一测量线圈组、第一磁芯组、第二测量线圈组、第二磁芯组对应配合，

比较器U1和MOS管Q1置于小电流磁通检测模块和大电流磁通检测模块之间并与小电流磁通检测模块和大电流磁通检测模块串联。

2.根据权利要求1所述的一种从微安级到千安级的超高精度电流测量方法，其特征在于，第一测量线圈组包括N1绕组、N2绕组、N3绕组、N4绕组，第一磁芯组包括T1磁芯、T2磁芯，第二测量线圈组包括N5绕组、N6绕组、N7绕组，第二磁芯组包括T5磁芯、T6磁芯，N1绕组、N2绕组、N5绕组、N6绕组分别与T1磁芯、T2磁芯、T5磁芯、T6磁芯一一对应，

T1磁芯和T2磁芯用于感应原边电流Ip的直流信号，N1绕组和N2绕组反向串联以抵消振荡对原边电流Ip的干扰，N3绕组为互感线圈并用于检出原边Ip的交流信号，N4绕组为补偿线圈并用于输出补偿电流， N5绕组和N6绕组反向串联，N5绕组和N6绕组均用于检测小电流产生的磁场信号，N7绕组为检测到的小电流信号的补偿绕组，

N1绕组和N2绕组与大电流磁通检测模块连接，N5绕组和N6绕组与小电流磁通检测模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种从微安级到千安级的超高精度电流测量方法，其特征在于，当原边通过一个电流Ip的瞬间，线圈中的磁通不为零，且大电流磁通检测模块可捕捉到N1绕组、N2绕组的占空比变化，输出一个补偿信号给后端反向补偿；此时比较器U1输出高电平，MOS管Q1截止，阻止小电流磁通检测模块工作。

4.根据权利要求3所述的一种从微安级到千安级的超高精度电流测量方法，其特征在于，当大电流补偿完成后，占空比回到接近50%的水平，此时比较器U1输出低电平，MOS管Q1导通驱动小电流磁通检测模块工作；虽然此时大电流已经补偿完成，但并未完全对称补偿，没有完全的零磁通，此时由N5、N6两个绕组开始检测剩余电流的磁场，并推动后级补偿。

5.根据权利要求4所述的一种从微安级到千安级的超高精度电流测量方法，其特征在于，

电流传感器还包括与N4绕组连接的电阻R2及与N7绕组连接的电阻R12，

当整个补偿过程完成后，测量R2和R12电阻的分压，通过I补=U/R得到两个线圈中的补偿电流，通过Ip=I补*N/Np算出对应的两个原边电流相加，即得到最终的原边电流大小。