[实用新型]分段测量式电流传感器

说明书

分段测量式电流传感器，包括：电流互感器，所述电流互感器用于测量毫安级至千安级以内的电流，所述电流互感器包括环形的铁芯和绕制于所述铁芯外围的线圈绕组；磁传感器芯片，所述磁传感器芯片用于测量千安级的电流，所述磁传感器芯片位于所述铁芯外侧；分别与所述电流互感器及所述磁传感器芯片相连的信号处理模块，所述信号处理模块接收分别由所述电流互感器及所述磁传感器芯片采集的电流信号并输出；为所述信号处理模块供电的电源模块。本实用新型的电流传感器用磁传感器芯片测量高段电流，用电流互感器测量低段电流，在保证测量精度的基础上拓宽了电流传感器的测量范围，而且可以减少铁芯上绕制的线圈的匝数，达到减小重量及体积的目的。

技术领域

本实用新型属于传感测量技术领域，具体涉及一种电流传感器。

背景技术

采用电流互感原理的电流传感器因结构简单、成本低在电流测量领域得到了广泛的应用，尤其是开合式电流传感器易于安装，便于操作，可以适应更多的应用场合。但此类电流传感器在测量较大电流时，为了达到大电流测量的精度，需要在铁芯上绕制较多的线，由此带来了重量重、体积大的缺点。

基于零磁通检测的磁平衡式电流传感器是将磁传感器(TMR芯片或GMR芯片或霍尔传感器)和聚磁铁芯相结合的一种电流传感器，磁传感器设置于聚磁铁芯的间隙处，磁传感器感应到的电流信号经处理电路处理后传输至补偿线圈，再向外输出。磁传感器在高段电流范围(大电流测量)的测量精度较高，且磁传感器和聚磁铁芯相结合的电流传感器有利于减小传感器的重量，但磁传感器在低段电流范围(小电流测量)的测量精度较差，仍存在改善的空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分段测量式电流传感器，在高段电流范围和低段电流范围都可以达到较高的测量精度。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

分段测量式电流传感器，包括：电流互感器，所述电流互感器用于测量毫安级至千安级以内的电流，所述电流互感器包括环形的铁芯和绕制于所述铁芯外围的线圈绕组；磁传感器芯片，所述磁传感器芯片用于测量千安级的电流，所述磁传感器芯片位于所述铁芯外侧；分别与所述电流互感器及所述磁传感器芯片相连的信号处理模块，所述信号处理模块接收分别由所述电流互感器及所述磁传感器芯片采集的电流信号并处理后输出；为所述信号处理模块供电的电源模块。

进一步的，所述信号处理模块包括依次连接的模数转换器、微处理器和通讯单元，所述模数转换器与所述电流互感器的信号输出端和所述磁传感器芯片的信号输出端相连，所述通讯单元与上位机或其他外部采集终端通信连接。

进一步的，所述信号处理模块采用意法半导体公司的STM8系列集成芯片。

进一步的，所述电流互感器为开合式电流互感器。

进一步的，所述电流互感器包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别设置有半环形的铁芯，所述磁传感器芯片设置于所述上壳体或所述下壳体内铁芯所在的区域内。

进一步的，所述磁传感器芯片为TMR芯片或GMR芯片或AMR芯片。

进一步的，所述信号处理模块及所述电源模块设置于传感器外壳内。

由以上技术方案可知，本实用新型的电流传感器采用磁传感器芯片和电流互感器同时对电流信号进行采集，用磁传感器芯片测量高段电流，用电流互感器测量低段电流，采集到的信号都输送给信号处理模块，由此一方面利用了磁传感器芯片大电流测量精度高的优势，拓宽了电流传感器的测量范围，测量精度也得到了保障，另一方面，电流互感器只负责低段电流的测量，可以减少铁芯上线圈的匝数，从而达到减小重量及体积的目的；而且信号处理模块可以直接对磁传感器芯片及电流互感器测得的模拟信号进行处理后以数字信号的形式输出，更便于传感器测量结果的二次开发应用。

附图说明