[发明专利]一种基于磁电效应的电流传感器

权利要求书

1.一种基于磁电效应的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器包括电磁感应回路、磁电转换器、放大电路和设置在所述电磁感应回路上的第一线圈；所述放大电路分别与所述磁电转换器和所述第一线圈连接；

所述电磁感应回路，用于感应待测电流产生的第一磁场；

所述磁电转换器，用于将所述电磁感应回路感应到的所述第一磁场转换为第一电压信号；

所述磁电转换器包括层叠设置的磁致伸缩材料和压电转换电路；

所述磁致伸缩材料，用于在所述第一磁场的作用下产生压力；

所述压电转换电路，用于将所述压力转化为所述第一电压信号；

所述放大电路，用于根据所述第一电压信号生成第一电流信号；

所述第一线圈，用于根据所述第一电流信号生成第二磁场，且输出第二电流信号；所述第二磁场的方向与所述第一磁场的方向相反，所述第二电流信号用于确定所述待测电流的电流变化量；

所述电流传感器还包括谐振频率检测电路；

所述谐振频率检测电路，用于对所述磁电转换器进行频率检测，得到所述磁电转换器的谐振频率；所述磁电转换器的谐振频率用于生成携带目标谐振频率的调节指令；

所述磁电转换器包括压电驱动器；

所述压电驱动器，用于根据所述调节指令将所述磁致伸缩材料和所述压电转换电路调整至所述目标谐振频率；

所述谐振频率检测电路包括信号发生器、第一功率放大器和设置在电磁感应回路上的第二线圈；所述第一功率放大器分别与所述信号发生器和所述第二线圈连接；

所述信号发生器，用于向所述第一功率放大器输出检测电压信号；

所述第一功率放大器，用于根据所述检测电压信号进行功率放大以生成检测电流信号；

所述第二线圈，用于根据所述检测电流信号产生第三磁场；

所述电磁感应回路，用于将所述第三磁场传递至所述磁电转换器，以驱动所述磁电转换器产生谐振。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述压电转换电路包括压电材料、第一柔性电路板、第二柔性电路板；所述压电材料位于所述第一柔性电路板和所述第二柔性电路板之间，所述第二柔性电路板贴合于所述磁致伸缩材料，所述第一柔性电路板和所述第二柔性电路板分别与放大电路连接；

所述压电材料，用于根据所述磁致伸缩材料产生的压力生成所述第一电压信号；

所述第一柔性电路板和所述第二柔性电路板，用于将所述第一电压信号发送给所述放大电路。

3.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述磁电转换器包括第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体位于所述磁致伸缩材料的第一端，所述第二永磁体位于所述磁致伸缩材料的第二端。

4.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述放大电路包括运算放大电路和第二功率放大器；所述运算放大电路分别与所述磁电转换器和所述第二功率放大器连接；所述第二功率放大器还与所述第一线圈连接；

所述运算放大电路，用于将所述第一电压信号按照预设比例进行放大，生成第二电压信号；

所述第二功率放大器，用于对所述第二电压信号进行功率放大以生成所述第一电流信号。

5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-4任一项所述的电流传感器。

6.一种电流传感方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4任一项所述的电流传感器，所述方法包括：

感应待测电流产生的第一磁场；

将所述第一磁场转换为第一电压信号；

根据所述第一电压信号生成第一电流信号；

根据所述第一电流信号生成第二磁场，且输出第二电流信号；所述第二磁场的方向与所述第一磁场的方向相反，所述第二电流信号用于确定所述待测电流的电流变化量。