專利名稱：陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電流測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種陣列式巨磁阻抗(GMI)效應(yīng)電流傳感器。
背景技術(shù)：
電流測量在生產(chǎn)科研各領(lǐng)域是一個(gè)重要問題，現(xiàn)在有很多的新技術(shù)和新材料都應(yīng)用到電流測量的裝置上。最常用的電流傳感器有變流器型電流傳感器、羅式(Rogowski)線圈、分路電阻和霍爾(Hell)元件電流傳感器等，但這些傳感器都有一定的缺陷。變流器型電流傳感器和羅氏線圈測電流，要求線圈繞制特別精確，信號(hào)處理要求較高，而且只能用于交流電流的測量；分路電阻可測交流與直流電流，但它本身只是一個(gè)電阻，功耗很大；霍爾器件輸出信號(hào)變化小，測量電流時(shí)還有一定的磁場方向各向異性，而且上述傳感器的電路太過復(fù)雜，成本較高。
直到1992年，日本名古屋大學(xué)的K.Mohri等人在CoFeSiB軟磁非晶絲中發(fā)現(xiàn)了巨磁阻抗(giant magneto-impedance，GMI)效應(yīng)，以及現(xiàn)在非晶材料制作工藝的成熟，才使性能穩(wěn)定、高靈敏度、響應(yīng)速度快、非接觸、低成本的磁敏傳感器設(shè)計(jì)成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于非晶軟磁條帶所具有的巨磁阻抗(GMI)效應(yīng)設(shè)計(jì)的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，它能夠很好的解決了使巨磁阻抗變化率與被檢測電流產(chǎn)生磁場一一對應(yīng)、噪聲低、擴(kuò)大測量范圍的問題；并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡明，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
巨磁阻抗電流傳感器原理是，在電路中對非晶軟磁條帶加載高頻的交流信號(hào)，非晶帶兩端會(huì)有相應(yīng)的高頻交流電壓信號(hào)；當(dāng)外加待測電流產(chǎn)生磁場作用于非晶帶上時(shí)，非晶帶的交流阻抗會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)兩端的高頻電壓信號(hào)也會(huì)變化，可用此高頻電壓信號(hào)的變化來反映外加待測電流的變化。
本發(fā)明所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，由陣列式GMI非晶電流傳感器探頭1、2，振蕩及整流電路3、4和后續(xù)調(diào)零放大器5、數(shù)字顯示器6組成；其特征在于(1)陣列式電流傳感器探頭1、2是由多個(gè)具有良好軟磁特性的長方形非晶帶單元8由銅線9串聯(lián)焊接起來的，且兩個(gè)陣列式探頭1、2要求一樣，其平行對稱地放置在通電導(dǎo)線10的兩側(cè)；(2)在通電導(dǎo)線10的下面設(shè)置有永磁體7，通過其提供偏置磁場固定陣列式探頭1、2在非晶帶材料GMI率隨磁場變化曲線上的工作點(diǎn)，以便采取差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，偏置磁場的大小由永磁體7的磁場強(qiáng)度及永磁體7到探頭1、2的距離決定；(3)振蕩及整流電路3、4均由科比茨振蕩電路11、前置放大電路12和整流電路13組成，科比茨振蕩電路11為探頭提供高頻交流信號(hào)，前置放大電路12的輸入端接非晶帶單元8的兩端，經(jīng)其放大的非晶帶單元8兩端的信號(hào)由輸出端接整流電路13，整流電路13將非晶帶產(chǎn)生的高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為二倍交流信號(hào)峰值的直流信號(hào)U1、U2，(4)上述直流信號(hào)U1、U2接調(diào)零輸出放大器5，經(jīng)運(yùn)算調(diào)零后送數(shù)字顯示器6，即得待測電流I。
發(fā)明中所說的科比茨振蕩電路11是由截止頻率為3～60MHz的晶體管構(gòu)成，基極與直流電源Vcc間和基極與地間的兩個(gè)分壓電阻16、17的阻值相等；頻率為1～20MHz的晶體振蕩器(晶振)15和起振電容14串接在基極與地之間；探頭1一端接地，另一端與負(fù)載電阻21串聯(lián)后連接晶體管的發(fā)射極，探頭1作發(fā)射極負(fù)載的一部分存在，且科比茨振蕩電路11的振蕩頻率值取決于晶振15的頻率，即探頭1非晶帶的工作頻率；晶振15的頻率范圍最好在1～12MHz，最佳頻率范圍是2～5MHz，可以使用石英晶振。
所說的陣列式電流傳感器探頭1、2是由4～30個(gè)具有良好軟磁特性的長方形非晶帶單元8由銅線9串聯(lián)焊接起來的，非晶帶單元長為5～25mm，寬為0.5～10mm，厚10um～40um，兩個(gè)非晶帶單元的距離為0.5～10mm且兩個(gè)陣列式探頭1、2要求一樣；傳感器采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，兩個(gè)陣列式的探頭1、2對稱的放在通電導(dǎo)線10的兩側(cè)，導(dǎo)線到陣列式傳感器探頭的距離均為1～20mm。
非晶帶單元8是不用退火處理的，最大巨磁阻抗變化率(GMI率)達(dá)50％以上的Co非晶帶或Fe基納米晶材料的薄帶均適用于本專利。用一個(gè)永磁體7來提供偏置磁場，偏置磁場的范圍是10～30Oe；做為本專利的更進(jìn)一步的優(yōu)選方式，最佳的晶體振蕩器15的頻率是3.5795MHz；非晶帶單元8是具有的較大的巨磁阻抗變化率(GMI率)的CoFeSiB非晶帶，非晶帶單元長為10mm，寬為2.5mm，厚30um，兩個(gè)非晶帶單元的距離為1mm，導(dǎo)線到陣列式傳感器探頭的距離均為5mm。用鐵氧體或銣鐵硼永磁體7來提供偏置磁場，偏場范圍10～20Oe。
本專利所用的非晶帶單元8是CoFeSiB非晶帶，是采用單輥快淬法制備的，首先用純度為99.9％以上的Co、Fe、Si、B按一定的配比(物質(zhì)量Co的比重在60％以上，B的比重為8％～20％，其余的為Si、Fe)，在真空電弧爐中熔成合金塊；在將合金塊敲碎，將碎塊放在石英管內(nèi)；在甩帶機(jī)(WK MS-I)中，石英管口與銅輥間距離約2mm，銅輥轉(zhuǎn)速25m/s；給石英管內(nèi)加氬氣，熔融的合金噴至銅輥上，甩成薄帶。
在上述技術(shù)方案中，當(dāng)電流通過導(dǎo)線10時(shí)，產(chǎn)生環(huán)形磁場Hi；Hi=I2πd---(1)]]>其中，I為導(dǎo)線中待測電流。因?yàn)殡娏鳟a(chǎn)生的環(huán)形磁場Hi在探頭各個(gè)非晶帶單元8的徑向作用的場不同，但探頭的輸出電壓信號(hào)可反映出非晶帶單元8平均的GMI效應(yīng)。
用永磁體7來提供偏置磁場Hb，用以固定陣列式探頭1、2在GMI率隨磁場變化曲線上的工作點(diǎn)，以便采取差動(dòng)式結(jié)構(gòu)(如圖2(b))，偏場Hb的大小可由調(diào)節(jié)永磁體7到探頭1、2的距離改變；由于偏場Hb的存在，使得探頭1和2在感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場Hi時(shí)，相當(dāng)于探頭1的等效磁場減小為Hb-Hi，而探頭2的等效磁場加大為Hb+Hi。差動(dòng)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是近二倍的放大信號(hào)，提高信噪比，改善輸出曲線的線性度；而且這種傳感器結(jié)構(gòu)最大優(yōu)點(diǎn)在于，傳感器和被測電路之間在工作時(shí)可以互不影響，所以本發(fā)明為生產(chǎn)科研各領(lǐng)域電流的非接觸式測量提供了一種可靠的方法。
相同的振蕩及整流電路3、4分別為探頭1、2提供正弦交流信號(hào)。以任意一個(gè)振蕩及整流電路3為例(如圖3)，它是由科比茨振蕩電路11，前置放大電路12和整流電路13構(gòu)成；前置放大器12輸入端接非晶帶探頭1的兩端，前置放大器12放大的信號(hào)由輸出端接整流電路13，整流電路13將高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為二倍交流信號(hào)峰值的直流信號(hào)輸出U1、U2；整個(gè)傳感器探頭1、2和振蕩及整流電路3、4用非鐵磁性金屬殼或樹脂外套包裹。再將兩個(gè)振蕩及整流電路3、4的差動(dòng)輸出電壓信號(hào)U＝U2-U1經(jīng)調(diào)零放大電路5處理后再接數(shù)字顯示6，(如圖6)可達(dá)到直接顯示電流測量數(shù)據(jù)的功能。
由于本發(fā)明采用具有的較大的GMI率的Co基非晶帶，可通過調(diào)節(jié)永磁體7到兩個(gè)探頭1、2的距離來設(shè)置偏置磁場的大小，即探頭在GMI率隨磁場變化曲線上的工作點(diǎn)；設(shè)計(jì)采用采取雙探頭差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，可以放大信號(hào)，提高信噪比，改善輸出曲線的線性度；而且傳感器是非接觸式電流測量，其測量范圍為0～10A。本發(fā)明電子線路簡單、結(jié)構(gòu)新穎小巧、經(jīng)濟(jì)方便實(shí)用，可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)科研各領(lǐng)域電流測量。


圖1陣列式巨磁阻抗(GMI)效應(yīng)電流測量傳感器結(jié)構(gòu)圖；圖2(a)本發(fā)明陣列式探頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(b)偏場及探頭設(shè)置結(jié)構(gòu)圖；圖3本發(fā)明中任意一組探頭和振蕩及整流電路示意圖；圖4CoFeSiB非晶帶的GMI率隨磁場變化曲線；圖5振蕩及整流電路的輸出波形示意圖；圖6信號(hào)U在不同的偏置磁場下隨電流的輸出變化曲線；圖7本發(fā)明的調(diào)零放大器和數(shù)字顯示器示意圖。
如圖1所示，1、2為相同的陣列式電流傳感器探頭；3、4為相同的振蕩及整流電路；5為調(diào)零放大電路；6為數(shù)字顯示裝置；7為永磁體；10為待測電流銅導(dǎo)線；如圖2所示，陣列式電流傳感器探頭1、2由非晶帶單元8串聯(lián)而成，其中9為銅線；永磁體7設(shè)置在導(dǎo)線的下面，探頭1、2設(shè)置在導(dǎo)線10的左右兩側(cè)；如圖3所示，振蕩及整流電路3、4均是由相同的科比茨振蕩電路11、前置放大電路12和整流電路13組成；如圖7所示，為調(diào)零放大電路5和數(shù)字顯示裝置6；具體實(shí)施方式
實(shí)施例1圖2中，1、2為陣列式電流傳感器探頭，7為永磁體(如鐵氧體，銣鐵硼等，)，具體實(shí)例中用塊狀(長方體)鐵氧體。8為非晶帶單元，9為銅線，10為通有待測電流的銅導(dǎo)線。
陣列式電流傳感器探頭1、2分別是由16個(gè)具有良好軟磁特性的長方形非晶帶單元8由銅線9串聯(lián)焊接起來的，非晶帶單元8長10mm、寬2.5mm、厚30um，兩個(gè)非晶帶單元的距離1mm，且兩個(gè)陣列式探頭1、2要求一樣。兩個(gè)陣列式探頭1、2對稱地放在通電導(dǎo)線10的兩側(cè)，當(dāng)電流通過導(dǎo)線10時(shí)，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生環(huán)形磁場Hi。探頭1、2的輸出電壓信號(hào)可反映出非晶帶單元8平均的GMI效應(yīng)。
非晶帶單元8是CoFeSiB非晶帶(Co68Fe4Si12B16，在實(shí)施例中必須線出具體的物質(zhì)名稱！)，在3.5792MHz工作頻率下，最大巨磁阻抗變化率可達(dá)210％(見圖4)。另外，永磁體7來提供偏置磁場Hb，用來固定陣列式探頭1、2在GMI率隨磁場變化曲線上的工作點(diǎn)，以便采取差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，參見圖2(b)和圖4，圖4中縱坐標(biāo)mir為GMI率，具體表達(dá)式mir(%)=[Z(H)-Z(Hsat)]Z(Hsat)×100%---(2)]]>其中，Z(H)為在任意磁場下非晶帶單元8的交流阻抗值，Z(Hsat)為非晶帶單元8磁化至飽和后的交流阻抗值。其中偏場Hb的大小可由調(diào)節(jié)永磁體7到探頭1、2的距離改變，由于偏場Hb的存在，使得探頭1在感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場Hi時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)等效磁場為H1＝Hb-Hi，而探頭2的等效磁場為H2＝Hb+Hi，所以可將Hi引起的GMI效應(yīng)雙倍的表現(xiàn)出來，使得探頭輸出信號(hào)放大，輸出曲線的線性度也得到改善；由于差動(dòng)式結(jié)構(gòu)探頭1、2完全相同，可消除溫漂等因素干擾，提高信噪比。
實(shí)施例2圖3中，1為陣列式電流傳感器探頭，11為科比茨(Colpitts)振蕩電路，12為前置放大電路，13為整流電路。14為起振電容C3，15為晶振，16、17為兩個(gè)阻值相等的分壓電阻，18為反饋電容C1，19為反饋電容C2，20為晶體管，21為射極限流電阻，22為高頻運(yùn)算放大器，23、34為兩個(gè)整流二極管，25為穩(wěn)壓電容，26為濾波電容。
科比茨振蕩電路11的供電電壓Vcc可以為12V，采取穩(wěn)定晶體管20基極靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)計(jì)，由于兩個(gè)分壓電阻16、17的阻值相等，則晶體管20的基極靜態(tài)工作電壓為6V，晶體管20射極靜態(tài)工作電壓穩(wěn)定在5.3V左右；陣列式探頭1采用CoFeSiB(Co68Fe4Si12B16)非晶材料，作為射極負(fù)載的一部分和射極限流電阻21接入電路，射極限流電阻18為390Ω；科比茨振蕩電路11穩(wěn)頻振蕩，振蕩頻率為晶振15的頻率3.5795MHz；調(diào)節(jié)反饋電容18和反饋電容19，使射極輸出穩(wěn)定的正弦信號(hào)，陣列式探頭1由于有較大的交流阻抗而兩端產(chǎn)生一定的交流電壓信號(hào)。
當(dāng)沒有外加電流產(chǎn)生磁場作用于陣列式探頭1上時(shí)，陣列式探頭1的交流阻抗值不會(huì)發(fā)生變化，其上的交流電壓信號(hào)即為科比茨振蕩電路11中晶體管20射極輸出穩(wěn)定的正弦信號(hào)，該交流電壓信號(hào)經(jīng)由高頻運(yùn)算放大器22構(gòu)成的前置放大電路12放大，放大后的交流信號(hào)Up1(對應(yīng)圖5中a、c圖的實(shí)線波形部分)連接到主要由兩個(gè)整流二極管23、24構(gòu)成的整流電路13，將高頻交流信號(hào)Up1轉(zhuǎn)化為二倍交流信號(hào)Up1峰值的直流信號(hào)U1。
差動(dòng)結(jié)構(gòu)另一側(cè)陣列式探頭2和振蕩及整流電路4的結(jié)構(gòu)與上面所述的結(jié)構(gòu)與工作原理相同。當(dāng)沒有外加電流產(chǎn)生磁場作用于陣列式探頭2上時(shí)，陣列式探頭2的交流阻抗值不會(huì)發(fā)生變化，其上的交流電壓信號(hào)即為科比茨振蕩電路11中晶體管20射極輸出穩(wěn)定的正弦信號(hào)，該交流電壓信號(hào)幅值經(jīng)放大器放大后信號(hào)為Up2(對應(yīng)圖5中c、d圖的實(shí)線波形部分)，再經(jīng)整流后輸出信號(hào)為U2，其中U2為交流信號(hào)Up2峰值的二倍。具體見圖5，其中(a)、(c)圖的實(shí)線波形分別為探頭1、2上的交流信號(hào)經(jīng)放大器放大后的波形Up1和Up2，而(b)、(d)圖的實(shí)線波形分別為整流后的輸出U1和U2。
根據(jù)本專利所述的探頭工作原理，(見圖2(b)和圖4)由于偏場Hb的存在，當(dāng)待測電流產(chǎn)生的磁場作用于探頭1、2時(shí)，探頭1、2上的交流電壓信號(hào)會(huì)隨它們的阻抗值分別變大和變小，使得探頭1、2兩端的交流信號(hào)發(fā)生增減變化，相應(yīng)地，放大后的波形Up1、Up2和整流后的輸出U1、U2也隨之變化，如圖5各圖中虛線所示的波形。
如圖6所示，在導(dǎo)線中通有0～5A電流的測量范圍內(nèi)，信號(hào)U在不同的偏置磁場Hb下隨電流的輸出變化曲線，通過實(shí)驗(yàn)和考慮到傳感器尺寸(永磁體7到探頭1、2的距離)，偏置磁場Hb的最佳工作范圍為10～20Oe。
由圖6各圖所示，當(dāng)永磁體7產(chǎn)生的偏場Hb設(shè)定后，我們可得到導(dǎo)線10中的待測電流I和測得的U值之間的線性關(guān)系U＝KI+Ub(3)其中，K(V/A)是待測電流I和測得的U值的比例常數(shù)，即圖5中直線的斜率，為負(fù)值；Ub是待測電流I為0時(shí)U的初始值。
實(shí)施例3給出各部分電路元件數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)施方式。
圖3中，晶體管20使用2SC1815型號(hào)的高頻晶體管，其截止頻率fT大于晶振15頻率5倍。晶振15的頻率為1MHz以上，起振電容14為15pF～10nF均可起振。兩個(gè)分壓電阻16、17可以選用10kΩ；射極限流電阻21為390Ω；反饋電容18為1000pF～2200pF，反饋電容19為60pF～200pF，且反饋電容18與反饋電容19的比值在2到25之間?？票却恼袷庪娐返恼袷庮l率即是晶振15的頻率。
圖3中的前置放大電路12，應(yīng)選用增益帶寬積GBP為晶振15頻率5倍以上，失調(diào)電壓4mV以下的高頻運(yùn)放。高頻運(yùn)算放大器22可選用LM318圖3中的整流電路3中，整流二極管23、24選用肖特基二極管。
實(shí)施例4圖7中，6為數(shù)字顯示器，27、28為低失調(diào)電壓的放大器。27所構(gòu)成的放大器可將信號(hào)U＝U2-U1與下面的電路隔離，消除相互間干擾；運(yùn)算放大器28構(gòu)成的反向比例調(diào)零輸出放大器；上述的這兩個(gè)部分構(gòu)成了后續(xù)調(diào)零放大器5，其輸出為Uo。
信號(hào)U經(jīng)后續(xù)調(diào)零放大電路5后與最終的輸出電壓Uo的關(guān)系為Uo＝A(U-Uf) (4)其中，A為運(yùn)算放大器28構(gòu)成的反向比例電路的放大倍數(shù)，為負(fù)值；Uf為參考電壓。再將實(shí)施例2中所得的導(dǎo)線10中的待測電流I和測得的U值之間的線性關(guān)系(3)代入(4)式中可得最終的輸出電壓Uo與待測電流之間的關(guān)系Uo＝AKI+A(Ub-Uf) (5)在無待測電流的情況下，穩(wěn)定后調(diào)節(jié)參考電壓Uf，使得Uf與Ub相等，則調(diào)零輸出放大器28最終輸出的電壓值Uo在無電流時(shí)為0。參考電壓Uf的調(diào)節(jié)可通過在標(biāo)準(zhǔn)電源(5V)用電位器分壓實(shí)現(xiàn)。之后再調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器28構(gòu)成的反向比例電路的放大倍數(shù)A，使得AK(V/A)的值等于1，這樣最終的輸出電壓Uo與待測電流之間的關(guān)系為Uo＝I (6)最終的輸出電壓Uo再接數(shù)字顯示器6，數(shù)字顯示器6所顯示Uo的電壓值就等于待測電流值，由此傳感器可達(dá)到直接達(dá)到電流測量的功能。
圖7中，低失調(diào)電壓的放大器27、28可選擇op-07；圖7中，數(shù)字顯示器6可用ZF5135數(shù)字面板表。
權(quán)利要求
1.陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，由陣列式非晶電流傳感器探頭(1)、(2)，振蕩及整流電路(3)、(4)和后續(xù)調(diào)零放大器(5)、數(shù)字顯示器(6)組成；其特征在于(1)陣列式電流傳感器探頭(1)、(2)是由多個(gè)具有良好軟磁特性的長方形非晶帶單元(8)由銅線(9)串聯(lián)焊接起來的，且兩個(gè)陣列式探頭(1)、(2)要求一樣，其平行對稱地放置在通電導(dǎo)線(10)的兩側(cè)；(2)在通電導(dǎo)線(10)的下面設(shè)置有永磁體(7)，通過其提供偏置磁場固定陣列式探頭(1)、(2)在非晶帶材料GMI率隨磁場變化曲線上的工作點(diǎn)，以便采取差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，偏置磁場的大小由永磁體(7)的磁場強(qiáng)度及永磁體(7)到探頭(1)、(2)的距離決定；(3)振蕩及整流電路(3)、(4)均由科比茨振蕩電路(11)、前置放大電路(12)和整流電路(13)組成，科比茨振蕩電路(11)為探頭提供高頻交流信號(hào)，前置放大電路(12)的輸入端接非晶帶單元(8)的兩端，經(jīng)其放大的非晶帶單元(8)兩端的信號(hào)由輸出端接整流電路(13)，整流電路(13)將非晶帶產(chǎn)生的高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)化為二倍交流信號(hào)峰值的直流信號(hào)U1、U2；(4)上述直流信號(hào)U1、U2接調(diào)零輸出放大器(5)，經(jīng)運(yùn)算調(diào)零后送數(shù)字顯示器(6)，即測得待測電流I。
2.如權(quán)利要求1所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，其特征在于科比茨振蕩電路(11)是由截止頻率為3～60MHz的晶體管(20)構(gòu)成，其基極與直流電源Vcc間、基極與地間的兩個(gè)分壓電阻(16)、(17)的阻值相等；頻率為1～20MHz的晶體振蕩器(15)和起振電容(14)串接在基極與地之間；探頭(1)的一端接地，另一端與負(fù)載電阻(21)串聯(lián)后連接晶體管的發(fā)射極，探頭(1)作發(fā)射極負(fù)載的一部分存在。
3.如權(quán)利要求1所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，其特征在于陣列式電流傳感器探頭(1)、(2)是由4～30個(gè)具有良好軟磁特性的長方形非晶帶單元(8)由銅線(9)串聯(lián)焊接起來的，非晶帶單元長為5～25mm，寬為0.5～10mm，厚10um～40um，兩個(gè)非晶帶單元的距離為0.5～10mm；兩個(gè)陣列式的探頭(1)、(2)對稱的放在通電導(dǎo)線(10)的兩側(cè)，導(dǎo)線到陣列式傳感器探頭的距離均為1～20mm。
4.如權(quán)利要求1所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，其特征在于非晶帶單元(8)采用巨磁阻抗變化率大于30％-50％的Co非晶帶或Fe基納米晶材料的薄帶。
5.如權(quán)利要求4所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，其特征在于非晶帶單元(8)是CoFeSiB非晶材料。
6.如權(quán)利要求1所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，其特征在于用鐵氧體或銣鐵硼永磁體(7)來提供偏置磁場Hb，偏場范圍為10～30Oe。
7.如權(quán)利要求6所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，其特征在于偏置磁場Hb的工作范圍為10～20Oe。
8.如權(quán)利要求1所述的陣列式巨磁阻抗效應(yīng)電流傳感器，其特征在于所說的晶體振蕩器(15)的頻率范圍是2～5MHz。
全文摘要
本發(fā)明屬于電流測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于巨磁阻抗(GMI)效應(yīng)通過電流產(chǎn)生磁場變化測量電流的非接觸式傳感器。由陣列式GMI非晶電流傳感器探頭(1)、(2)，振蕩及整流電路(3)、(4)和后續(xù)調(diào)零放大器(5)數(shù)字顯示器(6)組成；陣列式電流傳感器探頭(1)、(2)是由多個(gè)具有良好軟磁特性的長方形非晶帶單元(8)由銅線(9)串聯(lián)焊接起來的，且兩個(gè)陣列式探頭(1)、(2)要求一樣，其平行對稱地放置在通電導(dǎo)線(10)的兩側(cè)。設(shè)計(jì)采用雙探頭差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，可以放大信號(hào)，提高信噪比，改善輸出曲線的線性度；本發(fā)明結(jié)構(gòu)小巧，靈敏度高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)科研各領(lǐng)域電流的測量。
文檔編號(hào)G01R19/00GK101038305SQ20071005538
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者張濤, 韓冰, 湯新巖, 張可, 任歡, 趙學(xué)枰, 岳鑫隆, 黃東巖 申請人:吉林大學(xué)