[发明专利]用于汽车的基于零磁通补偿的电流传感器

权利要求书

1.一种用于汽车的基于零磁通补偿的电流传感器，其特征在于，包括：

磁芯，所述汽车的交流发电机的输出导线适于缠绕在所述磁芯上；

缠绕于所述磁芯上的二次绕组；

缠绕于所述磁芯上的检测绕组；以及

耦合在所述二次绕组与检测绕组之间的磁通量补偿装置，

其中，所述磁通量补偿装置根据所述检测绕组两端的电势差向所述二次绕组提供补偿电流，以使得所述电势差趋于零。

2.如权利要求1所述的电流传感器，其中，所述磁通量补偿装置包括：

动态检测单元，其对所述电势差进行快速采样；

补偿电流设定单元，其根据采样的电势差信号确定所述补偿电流的大小和相位；以及

电流输出单元，其根据所述补偿电流设定单元确定的补偿电流值产生相应的补偿电流。

3.如权利要求2所述的电流传感器，其中，所述电流输出单元包括：

移相电路，其根据所述补偿电流设定单元确定的补偿电流值，对来自所述检测绕组的电势差的大小和相位进行相应的调整；以及

电压/电流转换电路，其将调整后的电压信号转换为补偿电流并提供给所述二次绕组。

4.如权利要求2所述的电流传感器，其中，所述电流输出单元包括：

移相电路，其根据所述补偿电流设定单元确定的补偿电流值，对来自所述检测绕组的电势差的大小和相位进行相应的调整；

电压/电流转换电路，其将调整后的电压信号转换为补偿电流；以及

耦合在所述电压/电流转换电路和所述二次绕组之间的带通滤波电路，其对所述电压/电流转换电路输出的补偿电流进行滤波并将滤波后的信号输出至所述二次绕组。

5.如权利要求2所述的电流传感器，其中，所述移相电路为多端反馈二阶电路，该电路的传递函数H为：

H=k(S2-aω0S+bω02)S2+aω02+bω02]]>

这里，k、a和b为常数，ω₀为电路谐振频率。

6.如权利要求5所述的电流传感器，其中，所述多端反馈二阶电路包括运算放大器，所述电势差经第一电阻器和第一电容器输入所述运算放大器的反相输入端，并经第三电阻器输入所述运算放大器的正相输入端，所述运算放大器的输出端经第二电阻器接入所述反相输入端，并经第二电容器连接在所述第一电阻器和所述第一电容器之间。

7.如权利要求4所述的电流传感器，其中，所述带通滤波单元采用多模式差动差分二阶滤波器实现。

8.如权利要求4所述的电流传感器，其中，所述带通滤波单元的中心频率对应于所述交流发电机当前输出的频率，通带为10-15Hz。

9.如权利要求8所述的电流传感器，其中，所述交流发电机当前输出的频率f根据下式确定：

f＝pn/60

这里，p为所述交流发电机的磁极对的数量，n为所述交流发电机当前的转速，可根据所述汽车的发动机的转速确定。