镇江工控级电流传感器设计标准

磁通门技术是一种通过测量磁场强度来实现非接触式物理量测量的方法，其原理基于磁场对媒质导磁性的影响。在磁通门技术中，通常会使用一对磁通门传感器，分别放置在被测物理量的两侧。这两个传感器之间的媒质（如气体、液体、材料等）会对磁场的传播产生影响。当媒质中存在物理量时，如液体中的流速、气体中的温度变化等，它们会改变媒质的磁导率或磁化程度，进而影响通过传感器的磁场强度。这样，通过测量磁场强度的变化，就可以间接推断出被测物理量的数值。具体来说，磁通门技术通常包含以下几个步骤：通过一个产生稳定磁场的磁体，形成一个均匀的磁场。在被测物理量的两侧，分别放置磁通门传感器。当媒质中的物理量变化时，会改变磁场传播的路径和强度。通过测量磁通门传感器输出的电信号，可以分析出磁场强度的变化，并间接计算出被测物理量的数值。磁通门技术的优势在于可以实现非接触式测量，无需直接接触被测物体，避免了测量误差和对被测物体的干扰。同时，由于磁通门传感器具有高灵敏度和稳定性，使得磁通门技术在多个领域得到广泛应用，如流量测量、液位测量、温度测量等。霍尔电流传感器内部的电阻值、灵敏度和噪声都会发生变化，从而导致零点漂移。镇江工控级电流传感器设计标准

磁通门电流传感器综述现有的电流测量手段主要包括：霍尔效应电流传感器、巨磁阻（GMR）传感器、磁光传感器、Rogowski线圈、电流互感器和磁通门传感器等，较之其它技术路线的电流测量技术，磁通门电流传感器具有精度高、分辨率高、灵敏度高、尺寸小和温度漂移小的优点。磁通门电流传感器种类较多，主要类型有：磁致伸缩电流传感器、正交磁通门电流传感器、占空比模型的励磁电压电流传感器、时间差型电流传感器、零磁通门电流传感器、双向饱和磁通门电流传感器等。时间差型磁通门传感器,是利用磁芯被磁化到过饱和状态时，由于弱磁场的存在，磁芯状态停留在正负饱和状态的时间不同，通过二者的时间差值来表征被测磁场。其具有成本低、尺寸小、功耗低、灵敏度和分辨率高的优点。适用于生物医学、汽车、地磁场的测量等领域。而且还可用于在监测火山喷发后的火山灰，以及磁珠检测磁性免疫测定的应用。正交磁通门电流传感器的特点是，原边电流Is产生的磁场与副边电流Ie产生的磁场正交。通过考虑不同方向下三个磁滞回线，采用建模方法实现磁场正交。业界有研究人员利用Co-Fe-Si-B非晶微丝非线性磁化反转过程，使用StonerWohlfarth模型(SW模型)实现正交磁通门在无直流偏置时的实验结果。佛山磁通门电流传感器用电设备通过电流传感器来实现测量、检测、保护、反馈控制等功能。

现在我们常用的电流传感器原理为磁通门原理，包括无锡纳吉伏的计量级CTA系列、测量级CTB系列、工控级CTC/CTD/CTF系列，都是基于磁通门原理的传感器。磁通门传感器相较于分流器和霍尔电流传感器两种方式，其电流上限可以做到很大，且受温度影响小，发热小，精度高。根据目前市面上的产品，可能会是未来的主流方向。磁通门的硬件结构简单，在大量搭载后，磁通门电流传感器的价格应该是具有很大的优势的。无锡纳吉伏研发的的电流传感器基于磁调制和磁平衡原理，利用高磁导率铁芯在交变调制磁场激励下交替饱和的机理，检测外电流产生的磁通信号，再通过解调和负反馈电路，驱动副边线圈产生补偿电流，抵消铁芯内原边电流产生的磁通，达到零磁通状态，从而实现电流传感器的高精度、高线性度和稳定性。传感器内置工作状态指示和高可靠恢复电路，能自动从异常状态恢复为正常工作状态，确保传感器复杂环境下的可用性。

电驱动系统主要由驱动电机总成、电机控制器总成和传动总成组成。驱动电机的主要功能是为新能源汽车提供动力，将电能转化为旋转的机械能，主要构成包括定子、转子、结构组件和壳体；电机控制器总成的作用是基于功率半导体的硬件及软件设计，对电机的工作状态进行实时控制，使其按照需要的方向、转速、转矩、响应时间工作，主要由功率组件、控制软件和传感器组成；传动总成的作用是将驱动电机的转速降低、转矩升高，以保证驱动电机的转矩、转速满足车辆需求，主要由减速器、齿轮组、离合器和半轴组成。在对电机的工作状态进行实时控制中离不开电流的实时数据，这个需要电流传感器进行采样，来实现闭环控制。本文来简述一下电流传感器的应用情况。在逆变器中UVW三相输出端，布置了一组电流传感器，一般情况UVW三相分别设计一个电流传感器来检测，也就是有三个电流传感器。也有些逆变器中电流传感器中设计了两个电流传感器，第三相通过软件算法来实现，在特斯拉的电驱动中应用了两个电流传感器，在Model S和Model 3均是这种设计方案。精度是电流传感器评估性能的重要指标，它描述了测量结果与真实值之间的差异。精度越高，测量的电流越准确。

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饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的，当磁芯处于非饱和磁场中，其磁导率变化缓慢，而当磁芯达到饱和时，其磁导率变化明显，此时被测磁场被调制进感应电势中，可以通过测量磁通门传感器感应电势中能够反映被测磁场的量来度量磁场大小。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”，通过这道“门”，相应的磁通量即被调制，并产生感应电动势，利用这种现象来测量电流产生的磁场，从而间接达到测量电流的目的倒。无锡纳吉伏设计的采用双 磁芯绕组探头磁通门，当一二次电流线的安匝数不相等时，会在环形磁芯上产生磁场，该磁场会穿过嵌入在环形磁芯的绕组探头，该绕组会产生一感应电动势并输出到驱动IC驱动端，使IC输出端输出一个与其相关的电信号，再经放大电路处理，会在二次电流线产生电流。按照测量方式分类，电流传感器可以分为隔离式测量和非隔离式测量，磁通门电流传感器是隔离式测量。无锡动力电池测试电流传感器案例

双棒型磁通门传感器，是由两个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。镇江工控级电流传感器设计标准

无锡纳吉伏科技有限公司研发的新型闭环结构的磁通门电流传感器，其结构紧凑，能够实现交直流的测量。该传感器是由三个磁芯组成，其中一个磁芯基于磁通门原理应用于直流和低频交流，另一个磁芯基于变压器效应应用于中高频电流检测，第三个磁芯用于测量电流纹波。无锡纳吉伏研发的电流传感器，经过第三方检测机构检测，其电流传感器测量精度高，非线性误差低，灵敏度高, 减小了由于磁滞误差造成的误差，降低了温漂和零漂，交直流可测，具有较大的量程范围和带宽。随着电力电子技术的发展，高精度电流传感器的需求不断增加，无锡纳吉伏所研发生产的电流传感器具有广阔的应用前景。镇江工控级电流传感器设计标准