。今天，它介紹了另外兩個(gè)方案：閉環(huán)霍爾方案和磁通門方案。

閉環(huán)霍爾電流傳感器

下圖顯示了上述開環(huán)霍爾電流傳感器的結(jié)構(gòu)圖。在測得的電流IP在磁芯中建立磁場之后，通過霍爾元件感應(yīng)的霍爾電壓來測量電流值；它將電壓模擬量輸出到外部。

閉環(huán)霍爾電流傳感器基于開環(huán)原理，然后引入補(bǔ)償電路。流過磁芯的電流有兩部分：待測的一次側(cè)電流和二次側(cè)補(bǔ)償電流。初級(jí)被測電流是指流過電池母線銅條的大電流，次級(jí)側(cè)補(bǔ)償電流由閉環(huán)霍爾電流傳感器產(chǎn)生，并流經(jīng)磁芯上的次級(jí)側(cè)線圈。

具體地，由霍爾元件感應(yīng)的霍爾電壓不直接用于測量，而是在霍爾電壓通過放大電路之后產(chǎn)生次級(jí)電流。次級(jí)電流流經(jīng)纏繞在磁芯上的線圈，然后通過采樣電阻RM流至地面。這樣，次級(jí)側(cè)電流也將在芯部中產(chǎn)生磁場，并且該磁場被設(shè)計(jì)為與要在初級(jí)側(cè)測量的電流所產(chǎn)生的磁場相反，并且強(qiáng)度相等。則總磁通量為0，即霍爾元件處于0磁通量的環(huán)境中。

接下來，當(dāng)霍爾元件中的磁通量為0時(shí)，可以得到以下公式。通過測量，可以獲得IP； NS通常為1000-5000，約為25ma-300ma。

Fluxgate電流傳感器是我們經(jīng)常遇到的產(chǎn)品。例如，LEM的cab系列磁通門電流傳感器可以分為幾種類型，如下圖所示：例如，標(biāo)準(zhǔn)型，C型，it型，低頻型等。這里我們介紹基本的標(biāo)準(zhǔn)磁通門的原理。

標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器的結(jié)構(gòu)類似于閉環(huán)霍爾結(jié)構(gòu)，如下圖所示。在磁芯的氣隙中僅放置一個(gè)磁通門傳感器，這會(huì)使電感飽和。

具體地，在該結(jié)構(gòu)中，還存在要測量的初級(jí)側(cè)電流IP（總線中的電流），并且次級(jí)側(cè)反饋電流是（在次級(jí)側(cè)線圈中）。類似地，只要?dú)庀吨械目偞磐繛?，就可以根據(jù)以下公式計(jì)算IP：

該方案的原理框圖如下：首先我們知道計(jì)算電流Ip的方法，即調(diào)節(jié)次級(jí)電流Is，使氣隙的總通量為0，然后我們可以獲得IP。那么，我們?nèi)绾螌?shí)時(shí)檢測氣隙處的磁通量并將磁通量調(diào)整為0？在本文中，使用可飽和電感器作為探針來識(shí)別氣隙中的磁通量。它是由磁芯和線圈組成的電感式探頭。

此外，氣隙處的磁通量將影響探頭的電感（探頭的電感受外部磁場影響）。我們只需要區(qū)分磁通量為0時(shí)的電感和磁通量不為0時(shí)的電感。

那么如何識(shí)別不同磁通量下的電感呢？

一種方案是將電流ISI（電壓源U（T））施加到感應(yīng)探針的線圈。產(chǎn)生的磁通量和外部氣隙的總磁通量（包括IPI引起的磁通量）疊加在感應(yīng)探頭的磁芯上。累積的磁通量會(huì)影響電感式探頭的電感，并且電感與電流有關(guān)。知道ISI的電流如何受到氣隙處的磁通量的影響是可以的。

省略中間的一些理論分析過程，當(dāng)氣隙處的總磁通量為0時(shí)，下圖顯示了感應(yīng)探針中的電流，其中虛線表示施加到兩者的方波電壓U（T）探針的兩端，實(shí)線是當(dāng)前值I（T）。

當(dāng)氣隙處的總磁通量不為0時(shí)，感應(yīng)探頭中的電流波形如下：因此，通過檢測電流值，我們可以確定氣隙處的總磁通量是否為0，然后進(jìn)行調(diào)整電流在次級(jí)線圈中，使氣隙處的總磁通量為0。

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