[发明专利]磁通检测系统与电流传感器

说明书

本申请公开了一种磁通检测系统与电流传感器。磁通检测系统包括磁芯与磁传感器。其中，磁芯为环形结构，磁芯上设置有凹槽以形成两个磁极。在检测电流时从两个磁极与凹槽通过漏磁通。其中，漏磁通为磁芯上产生的磁通中的一部分。磁传感器设于磁芯的外表面，且设于凹槽所在位置。磁传感器用于检测漏磁通，并基于漏磁通产生检测电压。通过上述方式，能够增大电流传感器的测量电流的带宽。

技术领域

本申请涉及电流检测技术领域，特别是涉及一种磁通检测系统与电流传感器。

背景技术

闭环电流传感器又称零磁通式霍尔电流传感器。目前，常见的闭环电流传感器通常包括磁芯与霍尔元件。其中，为了检测电流，需先检测磁芯内部的磁通。在该种情况下，必须在磁芯上完全切开一个气隙，以放入一个检测磁通的霍尔元件。

然而，气隙的空气导磁率非常低（是普通磁性材料的几千分之一），这样使得整个磁芯的等效导磁率急剧下降，进而导致磁芯中所产生的磁通较小。最后导致电流传感器的测量电流的带宽较小。

发明内容

本申请旨在提供一种磁通检测系统与电流传感器，能够增大电流传感器的测量电流的带宽。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种磁通检测系统，应用于电流传感器，所述磁通检测系统包括：

磁芯，所述磁芯为环形结构，所述磁芯上设置有凹槽以形成两个磁极，在检测电流时从所述两个磁极与所述凹槽通过漏磁通，其中，所述漏磁通为所述磁芯上产生的磁通中的一部分；

磁传感器，所述磁传感器设于所述磁芯的外表面，且设于所述凹槽所在位置，所述磁传感器用于检测所述漏磁通，并基于所述漏磁通产生检测电压。

在一种可选的方式中，沿着所述凹槽在所述磁芯的边沿上的深度方向，所述凹槽的宽度逐渐增大。

在一种可选的方式中，所述凹槽呈倒梯形结构或扇形结构。

在一种可选的方式中，所述两个磁极均为活动磁极。

在一种可选的方式中，所述磁传感器平行于所述漏磁通产生的磁场。

在一种可选的方式中，在所述磁芯外表面的所述凹槽的气隙大于所述磁传感器中管芯沿所述管芯灵敏度方向的宽度。

在一种可选的方式中，在所述磁芯外表面的所述凹槽的气隙的范围为[0.1mm，0.5mm]。

在一种可选的方式中，所述磁传感器为各向异性磁阻传感器，或者，所述磁传感器为巨磁阻传感器，或者，所述磁传感器为隧道磁阻传感器。

第二方面，本申请提供一种电流传感器，包括如上所述的磁通检测系统。

在一种可选的方式中，所述电流传感器还包括：

误差放大器，所述误差放大器与所述磁通检测系统中的磁传感器连接，所述误差放大器用于将所述磁传感器输出的检测电压进行放大后输出；

线圈，所述线圈绕制于所述磁通检测系统中的磁芯上，且所述线圈与所述误差放大器连接，所述线圈用于基于所述误差放大器输出的电压而产生补偿电流，其中，所述补偿电流产生的磁通用于平衡所述磁芯上产生的磁通，以使所述补偿电流与所述线圈的匝数的乘积与所检测的电流相等；

电阻，所述电阻与所述线圈连接，所述电阻用于基于所述补偿电流而产生输出电压。