申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

申请日：2022-03-14

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114646790B

主分类号：G01R19/00

分类号：G01R19/00;G01R15/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.07.08#实质审查的生效;2022.06.21#公开

摘要：本发明公开了一种基于巨磁电阻效应的电流测量装置，该装置包括高频磁芯，主电流第一线圈、第一巨磁电阻、第二巨磁电阻、第三巨磁电阻、第四巨磁电阻、差压测量放大电路、电流驱动和电压测量电路，检流电阻、主电流第二线圈、测量电流励磁线圈。该装置采用隔离闭环方式测量电流，高频磁芯中的磁场强度约为0，工作在线性区，避免了因为磁饱和、磁滞等非线性因素带来的误差。另外，采用带温补的参考电压产生电路产生电桥所需的参考电压，进一步提高了测量精度。该装置采用隔离方式测量电流，安全性高且对原电路影响小。该装置中巨磁电阻配置成电桥形式，并采用深埋于磁芯中和从磁场不敏感方向引线的工艺，最大限度避免了杂散磁场的干扰。

主权项：1.一种基于巨磁电阻效应的电流测量装置，所述装置包括：高频磁芯、主电流第一线圈、第一巨磁电阻、第二巨磁电阻、第三巨磁电阻、第四巨磁电阻、差压测量放大电路、电流驱动和电压测量电路、检流电阻、主电流第二线圈、测量电流励磁线圈，其特征在于，所述高频磁芯用于传导磁场，整体大致呈矩形，包括第一长边、第二长边、位于左侧的第一短边、位于右侧的第二短边；所述主电流第一线圈靠左布置在所述高频磁芯的第一长边上，并且所述主电流第一线圈的线圈缠绕方向及通入的主电路电流的方向应使得所述主电流第一线圈产生方向向右的磁场；所述主电流第二线圈靠左布置在所述高频磁芯的第二长边上，且所述主电流第二线圈与主电流第一线圈串联布置，所述主电流第二线圈的线圈缠绕方向及通入的主电路电流的方向应使得所述主电流第二线圈产生方向向左的磁场；所述测量电流励磁线圈布置在所述高频磁芯位于右侧的第二短边上，用于产生与所述主电流第一线圈、主电流第二线圈方向相反的磁场；所述第一巨磁电阻、第二巨磁电阻布置在所述高频磁芯的第二长边上，并依次布置在所述主电流第二线圈的右侧；所述第三巨磁电阻、第四巨磁电阻布置在所述高频磁芯的第一长边上，并依次布置在所述主电流第一线圈的右侧；且所述第一巨磁电阻、第二巨磁电阻、第三巨磁电阻、第四巨磁电阻通过导线配置成惠斯登电桥，用于测量所述高频磁芯中的磁场强度，当所述高频磁芯中的磁场大小和方向发生变化时，所述第一巨磁电阻、第二巨磁电阻、第三巨磁电阻、第四巨磁电阻的阻值发生相应变化，电桥产生差分电压；所述差压测量放大电路的输入端通过导线与所述惠斯登电桥连接，用以产生电桥所需的稳定参考电压，并对电桥产生的差分电压信号进行放大和调节，得到所需要的响应动态；所述电流驱动和电压测量电路通过导线与所述差压测量放大电路的输出端连接，用于根据所述差压测量放大电路的输出电压产生驱动电流；所述电流驱动和电压测量电路的输出端通过导线与所述测量电流励磁线圈连接，且在二者之间的连接导线上设置有接地的测量检流电阻，所述电流驱动和电压测量电路根据所述测量检流电阻的端电压进行调理和校正后输出电压，输出电压与主电路电流存在一一对应的关系，输出电压输出至外部电路采集，校正后可知主电路电流的值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院工程热物理研究所 一种基于巨磁电阻效应的电流测量装置

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