合肥高线性度电流传感器发展现状

磁通门电流传感器综述现有的电流测量手段主要包括：霍尔效应电流传感器、巨磁阻（GMR）传感器、磁光传感器、Rogowski线圈、电流互感器和磁通门传感器等，较之其它技术路线的电流测量技术，磁通门电流传感器具有精度高、分辨率高、灵敏度高、尺寸小和温度漂移小的优点。磁通门电流传感器种类较多，主要类型有：磁致伸缩电流传感器、正交磁通门电流传感器、占空比模型的励磁电压电流传感器、时间差型电流传感器、零磁通门电流传感器、双向饱和磁通门电流传感器等。时间差型磁通门传感器,是利用磁芯被磁化到过饱和状态时，由于弱磁场的存在，磁芯状态停留在正负饱和状态的时间不同，通过二者的时间差值来表征被测磁场。其具有成本低、尺寸小、功耗低、灵敏度和分辨率高的优点。适用于生物医学、汽车、地磁场的测量等领域。而且还可用于在监测火山喷发后的火山灰，以及磁珠检测磁性免疫测定的应用。正交磁通门电流传感器的特点是，原边电流Is产生的磁场与副边电流Ie产生的磁场正交。通过考虑不同方向下三个磁滞回线，采用建模方法实现磁场正交。业界有研究人员利用Co-Fe-Si-B非晶微丝非线性磁化反转过程，使用StonerWohlfarth模型(SW模型)实现正交磁通门在无直流偏置时的实验结果。基于磁通门原理的电流传感器具有高灵敏性，其测量精度比霍尔型互感器高，可以达到1ppm级别。合肥高线性度电流传感器发展现状

磁通门原理是一种利用电磁感应原理来实现磁场测量的方法。因为利用磁通门原理可以检测弱磁场，所以磁通门原理被广泛的应用于各种弱磁场检测领域，例如：地磁场探测、位移探测、铁矿石探测等等。磁通门传感器能够准确的检测微弱磁场，自然能够测量被测电流产生的磁场进而反映被测电流的大小。 早在上世纪30年代，磁通门技术就已经被广泛应用于航海磁测量领域，近20年来，磁通门技术在其他的领域的应用也取得了巨大的成就，比如：物理学、金属冶炼、电子技术等等领域。磁通门技术也因此在耐高温、可靠性、抗电磁干扰、寿命等方面取得了非常大的发展。连云港莱姆电流传感器设计标准电流传感器的温度漂移是指电流传感器在温度变化时，其输出测试值会发生偏差的现象。

无锡纳吉伏科技有限公司基于磁通门和零磁通技术，采用电子放大电路和对称结构设计，研制出一种精密大电流传感器。该传感器的优点在于：（1）体积小，重量轻，便于安装调试；（2）测量回路与被测电流之间具有电气隔离和保护电路，在大电流下没有发热问题，功耗低，安全可靠；（3）采用磁通门探头、磁通门电路、处理电路和输出绕组实现对二次电流线的动态补偿，测量精度较高，抗干扰能力强。 目前测量大电流的传感器，电流互感器只能测量交流信号,分流器存在发热和温飘问题，霍尔传感器精度不高。无锡纳吉伏研发电流传感器的较好的克服了以上传感器的缺点，可以取代以上传感器应用在大电流精密测量领域，也可以作为实验室的参考测量标准，对以上传感器进行校准，具有较好的应用前景。

传感器激励信号对探头和整个系统都产生很大的影响，一般从频率稳定度、信号幅值稳定度、相位稳定度、波形稳定度这几个方面来考虑激励信号的选择。此外，激励信号频率的高低很大程度影响着传感器的工作性能，频率太高，则会增大噪声；频率太低则会降低传感器的灵敏度，通常，激励很好的频率会在几百到几千赫兹。综合以上各个因素，选择频率为 9.6KHZ的方波作为传感器的激励信号，同正弦波相比，方波可以由石英晶体直接产生，能比较容易的获得，且有更好的稳定度，更重要的是方波只有正负电平两个电压幅值，这比正弦波的电压幅值的稳定度要好很多。由晶振和分频器CD4006组成来产生方波。频率源产生稳定的方波激励信号由耦合电容送给探头绕组。另外，选用高驱动能力、高精度、低噪声、低温漂的运放TS922，并采用双电源供电。单棒型磁通门传感器，是由一个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。

电流互感器(currenttransformer, CT)依据电磁感应原理测量电流，它主要应用于电力系统电流测量和继电保护系统中，其运行稳定性影响测量的准确性和保护装置动作的可靠性。但是电流互感器只能进行交流电流的测量，磁芯容易受到饱和的影响，并且体积较大，测量频率较低，价格昂贵。 巨磁阻(GMR)效应在微小磁场测量领域实现了巨大的改变，尤其在利用涡流传感器进行无损检测方面取得了很大的进展。巨磁阻传感器具有低功耗、尺寸小、高灵敏度以及频率与灵敏度的不相关性等特点；其缺点是这类传感器对外界磁场比较敏感，不是很适合用于复杂电流检测。无锡纳吉伏利用高磁导率铁芯在交变磁场的饱和激励下交替饱和的机理。天津电流传感器案例

分流器精度受限：分流器分配的输出比例不能保证完全准确，存在一定误差。合肥高线性度电流传感器发展现状

随着近几年软磁材料的发展和电子元件的成本降低，使得磁通门电流传感器更加经济，可以和霍尔电流传感器进行媲美。与此同时，对于直流电流的检测，磁通门电流传感器相比霍尔电流传感器，性能具有更加优越的性能。磁通门工作在磁芯交替饱和的状态，能够很好地抑制磁场的偏移，使得温漂和零漂减小。电流的准确测量通常需要电流穿过一个封闭的磁回路，这种形式通常使用分裂夹式装置，但这种装置只适合用于测量单独的导线，而无法测量PCB上的电流踪迹。英国TTI公司2013年上市的I-Prober520电流量测探头是一款紧凑型手握式探头，这种探头与示波器同时使用。通过摆放探测器的绝缘探头用于PCB板电流的追踪，位于PCB板上的电流踪迹即被观察并检测到。这款电流探测器基于磁通门闭环原理，无需破坏电路结构，只需将测量探头摆放至被测导线上即可测量到电流。该探头可测量峰值10mA至20A动态范围；可测量频率带宽为DC到5MHz。合肥高线性度电流传感器发展现状