[发明专利]一种提高磁电阻电流传感器精度的方法及装置

说明书

本发明涉及一种提高磁电阻电流传感器精度的方法及装置，通过在磁电阻电流传感器中设置自适应滤波环节，降低了磁场干扰对于电流传感器的精度的影响，并进一步通过该滤波后的磁场强度得到待测电流值，该方法科学合理，适用性强，可靠性高，效果佳，大大提升了直流传感器在测量电流时的准确度和精确性。

技术领域

本发明涉及输电监测相关技术领域，尤其涉及一种提高磁电阻电流传感器精度的方法及装置。

背景技术

随着各种新技术的兴起，物联网、大数据等技术与工业的结合，工业领域的大数据环境正在逐渐形成，数据从生产、制造过程中的副产品转变为备受企业关注的战略资源。电力行业作为国家基础性能源设施以及电能生产、传输的特殊性，决定了电力行业对大数据的需求将大大超越其他基础能源行业。电力行业中的数据种类复杂，如节点电压、电流、功率因数、设备的温度等，这些数据对电网的运行与合理规划十分关键。而作为采集、转换、处理电力数据信息的重要器件—传感器，已经成为电力领域中不可缺少的重要技术工具。传感技术作为现代科技的前沿技术，与计算机技术、通信技术被认为是现代信息技术的三大技术支柱，也成为21世纪人类争夺高科技技术的制高点。然而，相对于另外两大技术，传感技术的发展却比较滞后，造成了“大脑发达，五官不灵”的局面；同时各行业对传感器技术和产品的需求不断提升，高效、稳定、适应性强的新型传感技术成为产业发展的迫切需要。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于提供一种科学合理，适用性强，可靠性高，效果佳的一种基于隧道磁电阻(tunnel magnetoresistance,TMR，下称TMR电流传感器)的直流传感器装置，旨在提升直流传感器在测量电流时的准确度和精确性。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种提高磁电阻电流传感器精度的方法，包括步骤：

对待测电流产生的磁场强度，采用基于最小均方根值的自适应滤波算法进行滤波，以得到滤波后的磁感应强度；

利用所述得到滤波后的磁感应强度来计算待测电流值。

进一步的，该自适应滤波算法的公式如下：

其中，B^-(t)为滤波后的磁感应强度，w₁(t)，w₂(t)……w_M(t)为在t时刻的权值，M是滤波器抽头个数，μ为学习率，为常数，B_tar(t)是待测电流产生的磁感应强度的真实值，B_k(t)是磁传感器输出值，e(t)为误差值。

进一步的，所述利用公式中得到的滤波后的磁感应强度B^-(t)来计算待测电流值i，包括利用下式进行计算：

u＝k₂B

u＝ci/d

其中，u为传感器的输出电压，k₁、k₂为可测常数，B的取值为B^-(t)，c＝k₁k₂为可测常数，d为传感器到母排的垂直距离。

进一步的，所述自适应滤波算法的公式中，B_k(t)的元素来自空间中的不同点。

进一步的，所述自适应滤波算法的公式中，B_k(t)的元素来自时间上均匀分布的M个值的集合。

根据本发明的另一个方面，提供了一种提高磁电阻电流传感器精度的装置，包括自适应滤波模块和电流值计算模块；其中，

所述自适应滤波模块，对待测电流产生的磁场强度，采用基于最小均方根值的自适应滤波算法进行滤波，以得到滤波后的磁感应强度；