高精度电流传感器

高精度电流传感器指的是一种能够达到较高精度的电流传感器，行业内并没有对“高精度”“超高精度”等进行严格界定，因为普通基于霍尔原理的非接触电流传感器精度大约在0.5%~1%~2%左右，所以一般可认为0.1%或更高精度的电流传感器为高精度电流传感器。

一般我们利用磁通门原理制作高精度电流传感器，磁通门电流传感器是指利用磁通门原理制作的电流传感器，可分为开环磁通门电流传感器、闭环磁通门电流传感器，从结构上也可分为开口型磁通门电流传感器和不开口型磁通门电流传感器等，从磁芯数量来说又分为多种磁芯，。

什么是磁通门原理？

磁通门原理其实质是易饱和磁芯在激励电流的作用下电感量随激励电流大小而变化，而电感量的变化导致磁通量的变化，磁通量就像门一样被打开或关上，因此被形象的称之为磁通门原理（Flux Gate）。

详细讲解如下：

电感量 = N2 m0 mr •k

k为与尺寸相关参数

u0是真空磁导率

ur是相对磁导率

当给激励线圈施加一个电压信号时，如图：

其内部的激励电流变化按照充电曲线，Ish(t) = (1 - e t /(L/R)) x U/R 变化，随着I（sh）的增加，磁芯接近饱和，电感量急剧减小，电流则急剧增大。

当被测量的电流Ip=0时，磁芯中完整的激励电压信号，以及线圈内的激励电流，如下所示：

当被测量电流Ip≠0时（此图为Ip>0），激励电流Ish和外界电流Ip同时作用于磁芯，其饱和会提前，电感量会提前减小，或者说电流波形不再对称，有偶次谐波电流产生。

其不对称的程度，取决于被测电流Ip的大小，通过对电流Ish的波形进行处理，我们可以得到与Ip电流成比例的电压或电流信号，这就完成了对电流Ip的测量，即为磁通门电流传感器的开环原理。

下图是FDIB-C16实测波形，以供参考。

闭环磁通门的原理：

如果将磁通门激励电流产生的二次谐波信号放大后驱动补偿线圈，使得聚磁磁芯中的磁通与原边电流产生的磁通相互抵消，保持为“零”，即所谓“零磁通”状态（对于HPIT系列的磁通门磁环中的磁通并不是零，而是一种无二次谐波的对称波形）。如下图，则称之为闭环磁通门电流传感器，如下图所示（此处的磁通门探头的作用与霍尔元件是一样的）：

磁通门电流传感器从结构上分各种形式，下面是几种最常见的样式：

a 单磁环： 通常测直流或低频，量程有限(LB, FDIB-C16，FLB-C15, FLB-C10 等系列)

b 双磁环：交直流均可测，AC+DC模式 （FV-C53系列）

c 多磁环嵌套：业界最高精度，最纯净的电流测量方式（HPIT系列）

d 屏蔽双磁环：磁探针（相当于小磁环）取代HALL，xMR等，简单方便

柏艾斯对磁通门原理有深入了解，已经发展出基于各种结构的磁通门电流传感器系列。

由于磁通门特有的超高磁灵敏性，基于磁通门原理的电流传感器也具有了独特的特点：

高灵敏性，测量精度比普通霍尔原理高很多，又因为磁通门探头基于磁性材料，具有远比霍尔原理更稳定的温度特性。

具体到柏艾斯的高精度电流传感器，为什么精度会这么高？

原因一： 磁通门原理的高灵敏性。

原因二： 闭环磁平衡技术，输出严格按照匝比对应关系。

原因三： 磁通门原理使用整体磁芯，不带任何气隙，因此无漏磁，亦没有位置误差。

原因四： 双磁通门探头设计，补偿并消除磁通门探头振荡谐波影响，输出更干净。

原因五： 零点失调offset更小，并且可微调。

我们仅列出部分型号供参考，如需详细了解，请联系我公司技术团队或销售团队。

柏艾斯是全国为数不多的能够提供测量方案的电量测量传感器厂家，拥有超过15年的技术积淀，用户可以提出各种技术要求，我们会竭尽全力满足要用户要求。

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