[发明专利]一种零磁通电流传感器

说明书

本发明涉及一种零磁通电流传感器，包括磁探头绕组，与磁探头绕组电连接的信号处理电路，与信号处理电路的输出端以及磁探头绕组电连接的补偿电流功率驱动电路，与磁探头绕组电连接的异常监测电路，与信号处理电路电连接的调节开关，与异常监测电路的输出端以及调节开关电连接的负反馈调节电路，负反馈调节电路根据异常监测电路检测获取的磁探头绕组的工作状态控制调节开关的开关状态，进而控制信号处理电路的输出信号反向，进而使得补偿电流反向，使得磁探头绕组的磁芯在被测电流恢复到测量量程范围内时退出饱和状态，进而恢复电流的检测功能，使得零磁通电流传感器恢复正常的工作状态。

技术领域

本发明涉及电流传感器技术领域，本发明还涉及一种零磁通电流传感器。

背景技术

现代工业和电子产品中主要采用磁传感器来测量电流，即通过感应被测电流的磁场强度来测量电流。在现有零磁通电流传感器技术中，使用最多的是以霍尔元件为敏感元件零磁通霍尔电流传感器。由于霍尔电流传感器的灵敏度、线性度和温度特性受到霍尔元件和电子元器件的性能限制，即使经过补偿后的霍尔电流传感器在全温域范围内的精度也很难达到1‰，无法在精度要求较高的场合使用。

目前使用的还有一种基于互感器的零磁通电流传感器，相对于霍尔电流传感器，基于互感器的零磁通电流传感器在精度、温度稳定性、频带宽度方面具有优势。如授权公告号为CN201689125U(申请号为201020171698.0)的中国实用新型专利《零磁通电流传感器》，其中公开的电流传感器主要由二次线圈、补偿线圈、补偿电容、补偿电阻构成，其本质为互感器原理，优点是无需外部电源，结构简单。但是该零磁通电流传感器存在由电子元器件引起的温漂、由激励电流引起的输出纹波，影响了传感器在实际工况下的精度。同时传感器存在饱和后无法自行恢复的问题，原因是当原边电流超出传感器的测量范围时，电流传感器的原边次边电流无法完全抵消，导致传感器内部的磁芯饱和，失去了导磁的功能，即使当被测电流恢复到测量范围内时，电流传感器也无法自行退出饱和状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种在磁芯饱和而导致电流传感器出现异常的情况下实现自恢复的零磁通电流传感器。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种零磁通电流传感器，包括

磁探头绕组，用于获取被测电流的磁场信号；

信号处理电路，与磁探头绕组电连接，用于对磁探头绕组获取的信号进行处理；

补偿电流功率驱动电路，与所述信号处理电路的输出端以及磁探头绕组电连接，用于提供实现零磁通的补偿电流；

其特征在于：还包括

异常监测电路，与磁探头绕组电连接，用于检测磁探头绕组的工作状态；

调节开关，与信号处理电路电连接，用于控制信号处理电路的正负电平交替输出状态；

负反馈调节电路，与异常监测电路的输出端以及调节开关电连接，用于根据异常监测电路检测获取的磁探头绕组的工作状态控制调节开关的开关状态。

为了减小输出纹波值，还包括有纹波补偿电路，所述纹波补偿电路的输入端与补偿电流功率驱动电路的输出端电连接，所述纹波补偿电路的输入端与信号处理电路电连接。

为了对零磁通电流传感器的输出值进行温度补偿，还包括温度补偿电路，所述温度补偿电路的输出端与信号处理电路电连接。

为了将零磁通电流传感器的零点输出误差调整到接近于0，还包括零点校准电路，所述零点校准电路的输出端与信号处理电路电连接。