电流传感器有多种类型，，，，，如霍尔传感器、电子式互感器、磁通门电流传感器等。。。。。。目前电流传感器多是以电磁耦合为根基工作道理的，，，，，而磁通门电流传感器是一种是以磁通门技术为根基道理，，，，，加上关环节造在电子电路中的利用，，，，，下面本文就对磁通门电流传感器的道理及组成等进行介绍。。。。。。

一磁通门道理

　　磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的鼓和激励下，，，，，其磁感应强杜纂磁场强度的非线性关下反丈量弱磁场的。。。。。。这种物理景象对被测环境磁场来说如同是一路“门”，，，，，通过这路“门”，，，，，相应的磁通量即被调造，，，，，并产生感应电动势。。。。。。利用这种景象来丈量电流所产生的磁场，，，，，从而间接的达到丈量电流的主张。。。。。。目前磁通门技术是高机能电流传感器最好的解决规划，，，，，东升国际官网电气是国内最早进行这方面钻研的企业，，，，，其研造的同时基于磁调造和磁平衡道理的CS系列零磁通电流传感器在市场上已经得到了极度好利用。。。。。。

二磁通门电流传感器组成及工作道理

01磁通门电流传感器工作道理

图1：磁通门绕组结构图

　　下面本文以结构单一并且利用较宽泛的一种单绕组磁通门进行介绍。。。。。。如图1所示：环形磁芯上绕有线圈，，，，，此绕组即作为激励绕组又作为丈量绕组，，，，，所测电流从磁环中央穿过。。。。。。

图2：通常磁环B—H曲线

　　通常磁性资料都有S状态曲线的个性，，，，，称之为磁滞回路(hysteresis loop)，，，，，如图2所示。。。。。。此磁滞回路曲线成立在B—H的坐标轴上，，，，，为磁性资料遭逢齐全磁化与非磁化周期，，，，，图示为典型磁滞曲线的铁心，，，，，若是曲线由a点起头，，，，，此点暗示最大正磁化力，，，，，至b点磁化力为零，，，，，而后降落至c点为最大负磁化力，，，，，再至d点磁化力为零，，，，，最后返回最大正磁化力的a点，，，，，此即为整个磁性周期。。。。。。高导磁率、低矫顽力磁芯的磁滞回线如图3所示。。。。。。

图3：高u磁环的B—H曲线

　　当我们在磁环导线中参与电流分量后，，，，，电流所产生的磁场会使正本对称的B-H磁滞回线会扭转中心线造成如图4所示状态。。。。。。

图4：参与直流的高u磁环B—H曲线

　　如果激励磁场强度为：Hmcosωt，，，，，就能得到磁通门磁芯上的总磁场强度为：

……1

　　式中：

　　H 0——为导线电流在环形磁芯上的磁场强度；；；；；；；；

　　H m——为激励磁场强度幅值；；；；；；；；

　　ω——为激励场角频率。。。。。。

　　则线圈中的感应电动势：

……2

　　式中：

　　N——为绕组线圈匝数；；；；；；；；

　　S——为环形磁芯的截面积；；；；；；；；

　　uTd——为磁芯物质的微分磁导率。。。。。。

　　凭据磁鼓和个性，，，，，当H0 =0时，，，，，H(t)= Hm cosωt，，，，，在磁鼓和作用下磁感应强度为：

……3

　　式中：Ba为磁化曲线鼓和段耽搁线在B 轴上的截距，，，，，显然，，，，，B(t)是对功夫轴高低对称的平顶波，，，，，凭据嘎凤叶级数分析，，，，，它只含奇次谐波不含偶次谐波。。。。。。

　　当表磁场H0≠0时，，，，，H(t)= H0+Hm cosωt，，，，，B(t)的表白式为：

……4

　　这时，，，，，B(t)成为高低不合称的平顶波，，，，，凭据嘎凤叶级数分析可知，，，，，它不仅含有奇次谐波还含有偶次谐波。。。。。。而由式2可知，，，，，E(t)和B(t)应含有类似的波形成分，，，，，因而，，，，，能够凭据E(t)在激励周期内的振幅的高低不合称来检测表电流所产生的磁场B0，，，，，从而达到丈量电流的主张。。。。。。

　　整个过程能够概括为：当磁通门式电流传感器工作时，，，，，激励线圈中加载一固定频率、固定波形的交变电流进行激励，，，，，使磁芯往复磁化达到鼓和。。。。。。在不存在表在电流所产生的被测磁场时，，，，，则检测线圈输出的感应电动势只含有激励波形的奇次谐波，，，，，波形正负高低对称。。。。。。当存在直流表在被测磁场时，，，，，则磁芯中同时存在直流磁场

　　和激励交变磁场，，，，，直流被测磁场在前半周期内促使激励场使磁芯提前达到鼓和，，，，，而在另表半个周期内使磁芯延长鼓和。。。。。。因而，，，，，造成激励周期内正负半周不合称，，，，，从而使输出电压曲线中出现振幅差。。。。。。该振幅差与被测电流所产生的磁场成正比，，，，，因而能够利用振幅差来检测磁环中所通过的电流。。。。。。

02磁通门电流传感器的系统组成

图5：磁通门电流传感器系统组成框图

　　电流传感器的系统框图5所示。。。。。。电流所产生的的磁场在磁通门探头内经激励信号调造后，，，，，通过峰值检波和积分滤波电路产生有效的电压信号，，，，，而后经过反馈，，，，，使电流传感器工作在零磁通状态。。。。。。

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