一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路的制作方法

1.本发明涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路。


背景技术：

2.磁通门电流传感器因其响应时间快(可小于1us)、温度特性好(小于 100ppm)，灵敏度高(ua级)，可同时测量直流和交流电流，且测量范围宽(ma级～几ka级)，在高性能的电流测量领域有着重要的地位。
3.磁通门电流传感器在工作过程中，不可避免地会有能量的损失，磁通门电流传感器的误差的原因主要在于激磁电流的存在。降低电流传感器的误差的方法主要通过较少/或者相当于减少激磁电流。因此，设计合理的磁通补偿输出来减少激磁电流是提高电流感应器精度的重要手段。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，所述双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路包括：
6.直流磁通检测电路，所述直流磁通检测电路包括自激振荡电路，所述自激振荡电路包括第一激磁线圈w1，所述自激振荡电路通过所述第一激磁线圈 w1对原边线圈的直流电流检测；
7.交流磁通检测电路，所述交流磁通检测电路包括绕组线圈w3，通过所述绕组线圈(w3)对所述原边线圈的交流电流检测；
8.自动退磁通饱和电路，所述自动退磁通饱和电路与所述直流磁通检测电路连接，用于通过所述直流磁通检测电路对原边线圈磁芯的磁通状态进行检测，并检测到满磁通状态时，输出退磁信号；
9.磁通补偿电路，所述磁通补偿电路分别与所述直流磁通检测电路、交流磁通检测电路和自动退磁通饱和电路连接，所述磁通补偿电路包括补偿线圈 w4，用于根据所述直流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述交流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述退磁信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。
10.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述直流磁通检测电路还包括：
11.平衡消磁电路，所述平衡消磁电路与所述自激振荡电路连接，所述平衡消磁电路包括第二激磁线圈w2，所述第二激磁线圈w2与所述第一激磁线圈 w1并联连接，且的磁通反向，用于将通过所述第二激磁线圈w2将所述第一激磁线圈w1的激磁磁通抵消。
12.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述第一激磁线圈w1绕在第一铁芯上，所述第二激磁线圈w2绕在第二铁芯上，所述绕组线圈w3绕在第三铁芯上，所述补偿线圈w4绕在第一激磁线圈w1、第二激磁线圈w2和绕组线圈 w3构成的整体的表面上。
13.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述自激振荡电路还包括：
14.第一运算放大器u1；
15.第一电阻r1，所述第一电阻r1的一端与所述第一运算放大器u1的正相输入端连接，所述第一电阻r1的另一端与参考电源vo连接；
16.第二电阻r2，所述第二电阻r2的一端与所述第一运算放大器u1的所述正相输入端连接，所述第二电阻r2的另一端通过第三电阻r4与所述第一运算放大器u1的输出端连接，所述第二电阻r2的所述一端还与所述第一激磁线圈 w1的一端连接；
17.第四电阻r3，所述第四电阻r3的一端与所述第一激磁线圈w1的另一端连接，所述第四电阻r3的另一端与所述第一运算放大器u1的反相输入端连接；
18.第一电容c1，所述第一电容c1的一端与所述第四电阻r3的所述另一端连接，所述第一电容c1的另一端与参考电源连接；
19.第五电阻r5，所述第五电阻r5的一端与所述第一激磁线圈w1的所述另一端连接，所述第五电阻r5的另一端与所述参考电源vo连接。
20.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述平衡消磁电路还包括平衡电阻r6，所述平衡电阻r6的一端与所述第二激磁线圈w2的一端连接，所述第二激磁线圈w2的另一端与所述第一激磁线圈w1的所述一端连接，所述平衡电阻r6的另一端与所述参考电源vo连接。
21.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述交流磁通检测电路包括：
22.第六电阻r11，所述第六电阻r11的一端与所述绕组线圈w3的一端连接，所述绕组线圈w3的另一端与所述参考电源vo连接；
23.第二运算放大器u3，所述第二运算放大器u3的正相输入端与所述参考电源vo连接，所述第二运算放大器u3的反相输入端与所述第六电阻r11的另一端连接，/或者所述第二运算放大器u3的反相输入端通过第七电阻r12与所述第六电阻r11的另一端连接；
24.第八电阻r13，所述第八电阻r13的一端与所述第二运算放大器u3的反相输入端连接，所述第八电阻r13的另一端与所述第二运算放大器u3的输出端连接。
25.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述自动退磁通饱和电路包括：
26.退磁信号产生电路，所述退磁信号产生电路用于产生磁饱和退磁信号；
27.频率检测电路，所述频率检测电路的信号输入端与所述自激振荡电路连接，用于检测到所述自激振荡电路的频率大于设定值时，输出退磁导通控制信号；
28.电子开关电路，所述电子开关电路分别与所述退磁信号产生电路和频率检测电路连接，以在所述退磁导通控制信号的作用下，将所述磁饱和退磁信号控制输出。
29.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述饱和磁通退磁信号产生电路包括：
30.方波发生电路，所述方波发生电路用于产生方波信号；
31.滤波电路，所述滤波电路与所述方波发生电路连接，用于将所述方波信号滤波成锯齿信波形的所述磁饱和退磁信号；所述滤波电路包括第九电阻 r14和第二电容c6，所述第九电阻r14的一端与所述方波发生电路连接，所述第九电阻r14的另一端与所述第二电容c6的一端连接，所述第二电容c6的另一端与所述参考电源vo连接。
32.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述电子开关电路包括：
33.第一mos管q1，所述第一mos管q1的源极与所述退磁信号产生电路的磁饱和退磁信号输出端连接；
34.第二mos管q2，所述第二mos管q2的漏极与所述第一mos管q1的漏极连接，所述第二mos管q2的源极与所述交流磁通检测电路，所述第二mos 管q2、第一mos管q1的栅极分别与通过第十电阻r15与供电电源vcc连接；
35.第三mos管q3，所述第三mos管q3的漏极分别与所述第二mos管q2的栅极、第一mos管q1的栅极连接，所述第三mos管q3的栅极还通过第十电阻r15与供电电源vcc连接，所述第三mos管q3的源极与参考地连接，所述第三mos管q3的栅极通过第十一电阻r16与参考地连接，所述第三mos管q3 的栅极与所述频率检测电路的退磁导通控制信号输出端连接。
36.进一步地，根据本发明的一个实施例，所述双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路还包括：积分及功放电路，所述直流磁通检测电路、交流磁通检测电路和自动退磁通饱和电路分别通过所述信号放大电路与所述磁通补偿电路连接，以通过所述直流磁通检测电路、交流磁通检测电路和自动退磁通饱和电路的输出信号进行积分运算及功率放大后，输出至所述补偿线圈 w4。
37.本发明实施例提供的双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，通过磁通补偿电路分别与所述直流磁通检测电路、交流磁通检测电路和自动退磁通饱和电路连接，所述磁通补偿电路包括补偿线圈(w4)，用于根据所述直流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述直流磁通检测电路检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述退磁信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。这样，电流传感器工作在零磁通状态，且具有自动退饱和功能。可实现对直流电流和交流电流的高精度检测，整体电路结构简单实用，生产成本低，性能好。
附图说明
38.图1为本发明实施例提供的双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路的结构框图。
39.附图标记：
40.直流磁通检测电路10；
41.自激振荡电路101；
42.平衡消磁电路102；
43.交流磁通检测电路20；
44.自动退磁通饱和电路30；
45.电子开关电路301；
46.比例积分及功放电路40。
47.本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
48.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
49.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
50.参阅图1，本发明实施例提供一种双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，包括：直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20、自动退磁通饱和电路30和磁通补偿电路，所述直流磁通检测电路10包括自激振荡电路 101，所述自激振荡电路101包括第一激磁线圈w1，所述自激振荡电路101通过所述第一激磁线圈w1对原边线圈的直流电流检测；如图1中所示，所述第一激磁线圈w1用于检测原边直流磁通，所述第一激磁线圈w1工作于磁场饱和状态(称之为磁通门)，正常情况下磁通门正反对称，在无外部磁场影响下，其工作电流平均值为零，即第一激磁线圈w1输出的电流至的平均值为零。当有外部磁场影响时(电流传感器通常为原边电流的磁场)，磁通门的正反对称性会被打破，此时第一激磁线圈w1工作电流平均值不为零，由于此电流反应出原边线圈的电流值，通过后续的电路将该电流被转换输出，即可对原边线圈的直流电流检测。
51.所述交流磁通检测电路20包括绕组线圈w3，通过所述绕组线圈(w3)对原边线圈的交流电流检测；绕组线圈w3为交流磁通检测线圈。当传感器的原边电流为交流或发生突变时，将被绕组线圈w3检测到，并输出对应的电流信号。通过后续的电路将该电流被转换输出，即可对原边线圈的交流电流检测。
52.所述自动退磁通饱和电路30与所述直流磁通检测电路10连接，用于通过所述直流磁通检测电路10对原边线圈磁芯的磁通状态进行检测，并检测到满磁通状态时，输出退磁信号；在某种工况下，原边线圈的磁通可能会进入饱和状态，则此时的直流磁通检测电路10内部的自激振荡电路101将输出较高的振荡频率，当振荡频率到达设定值时，所述自动退磁通饱和电路30输出退磁信号。
53.所述磁通补偿电路分别与所述直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路 20和自动退磁通饱和电路30连接，所述磁通补偿电路包括补偿线圈w4，用于根据所述直流磁通检测电路10检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述交流磁通检测电路20检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述退磁信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。具体地，一方面，所述直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20的检测输出电流可通过所述补偿线圈w4对外输出，以供设备读取使用。另一方面，所述直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20的检测输出电流可由所述补偿线圈w4输出反向磁通，对所述原边线圈磁芯进行磁通补偿，从而使得原边线圈磁芯工作在零磁通状态，提高电流感应器的检测精度。所述自动退磁通饱和电路30输出的退磁信号可由所述补偿线圈w4输出反向磁通，迫使磁通退出饱和状态，提高电流感应器的检测精度。
54.本发明实施例提供的双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路，通过磁通补
偿电路分别与所述直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20和自动退磁通饱和电路30连接，所述磁通补偿电路包括补偿线圈w4，用于根据所述直流磁通检测电路10检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述交流磁通检测电路10检测信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯为零磁通状态；所述磁通补偿电路还用于根据所述退磁信号输出反向磁通信号，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。这样，使得电流传感器原边线圈磁芯工作在零磁通状态，且具有自动退饱和功能。可实现对直流电流和交流电流的高精度检测，整体电路结构简单实用，生产成本低，性能好。
55.在本发明的一些实施例中，所述直流磁通检测电路10还包括：平衡消磁电路102，所述平衡消磁电路102与所述自激振荡电路101连接，所述平衡消磁电路102包括第二激磁线圈w2，所述第二激磁线圈w2与所述第一激磁线圈 w1并联连接，且的磁通反向，用于将通过所述第二激磁线圈w2将所述第一激磁线圈w1的激磁磁通抵消。由所述第一激磁线圈w1(第一激磁绕组)的激磁磁通可能会对所述绕组线圈w3和补偿线圈w4产生影响，导致检测精度降低。所述第二激磁线圈w2为激磁磁通平衡绕组(第二激磁绕组)，通过所述第二激磁线圈w2与所述第一激磁线圈w1为反并联关系，可抵消第一激磁线圈w1激磁磁通对绕组线圈w3和补偿线圈w4的影响，提高检测精度。
56.可选地，所述第一激磁线圈w1绕在第一铁芯上，所述第二激磁线圈w2 绕在第二铁芯上，所述绕组线圈w3绕在第三铁芯上，所述补偿线圈w4绕在第一激磁线圈w1、第二激磁线圈w2和绕组线圈w3构成的整体的表面上。具体地，所述第一激磁线圈w1、第二激磁线圈w2、绕组线圈w3和补偿线圈 w4的绕制方法为：w1绕在第一铁芯上，w2绕在第二铁芯上，w3绕在第三铁芯上，然后把第一铁芯上、第二铁芯上、第三铁芯上重叠在一起，w4绕在第一铁芯上、第二铁芯上、第三铁芯上，同时第一激磁线圈w1和第二激磁线圈w2的激磁磁通为反方向关系，以尽量减小对补偿线圈w4的耦合磁通，提高检测精度。
57.可选地，所述自激振荡电路101还包括：第一运算放大器u1、第一电阻 r1、第二电阻r2、第四电阻r3、第一电容c1和第五电阻r5，所述第一电阻r1的一端与所述第一运算放大器u1的正相输入端连接，所述第一电阻r1的另一端与参考电源vo连接；所述第二电阻r2的一端与所述第一运算放大器 u1的所述正相输入端连接，所述第二电阻r2的另一端通过第三电阻r4与所述第一运算放大器u1的输出端连接，所述第二电阻r2的所述一端还与所述第一激磁线圈w1的一端连接；所述第四电阻r3的一端与所述第一激磁线圈w1 的另一端连接，所述第四电阻r3的另一端与所述第一运算放大器u1的反向相输入端连接；所述第一电容c1的一端与所述第四电阻r3的所述另一端连接，所述第一电容c1的另一端与参考电源vo连接；所述第五电阻r5的一端与所述第一激磁线圈w1的所述另一端连接，所述第五电阻r5的另一端与所述参考电源vo连接。其中，第一运算放大器u1，第一运算放大器u1、第一电阻 r1、第二电阻r2、第四电阻r3、第一电容c1、第一激磁线圈w1和第五电阻 r5构成自激振荡电路101。第三电阻r4为自激振荡电路的限电流电阻，r5又为直流磁通电流检测电阻，第一激磁线圈w1又为直流磁通检测线圈(激磁绕组1)。通过设计合适的参数，使第一激磁线圈w1、第二激磁线圈w2工作于正反磁场饱和状态(称之为磁通门)，在无外部磁场影响下，磁通门正反电流对称，其工作电流平均值为零，即第五电阻r5的电压平均值为零。当有外部磁场影响时(电流传感器通常为原边电流的磁场)，磁通门的正反电流对称性会被打破。此时，第一激磁线圈w1工作电流平均值不为零，也即第五电阻r5的电压平均值不为零，此电压被后续
的比例积分及功放电路40输出到补偿线圈w4，通过补偿线圈w4进行反向磁通补偿，以及对外输出。
58.所述平衡消磁电路102还包括平衡电阻r6，所述平衡电阻r6的一端与所述第二激磁线圈w2的一端连接，所述第二激磁线圈w2的另一端与所述第一激磁线圈w1的所述一端连接，所述平衡电阻r6的另一端与所述参考电源vo 连接。所述平衡电阻r6为第五电阻r5的平衡电阻，保证所述第二激磁线圈 w2、第一激磁线圈w1的磁通相互抵消。
59.所述交流磁通检测电路20包括：第六电阻r11、第二运算放大器u3和第八电阻r13，所述第六电阻r11的一端与所述绕组线圈w3的一端连接，所述绕组线圈w3的另一端与所述参考电源vo连接；所述第二运算放大器u3的正相输入端与所述参考电源vo连接，所述第二运算放大器u3的反向相输入端与所述第六电阻r11的另一端连接，/或者所述第二运算放大器u3的反向相输入端通过第七电阻r12与所述第六电阻r11的另一端连接；所述第八电阻r13 的一端与所述第二运算放大器u3的反向相输入端连接，所述第八电阻r13的另一端与所述第二运算放大器u3的输出端连接。其中第二运算放大器u3和第六电阻r11、第七电阻r r12、第四电阻r3构成交流磁通的放大电路，绕组线圈w3为交流磁通检测线圈。电流传感器的原边交流电流由绕组线圈w3进行检测，当传感器的原边电流为交流或发生突变时，将被绕组线圈w3检测到，并经第二运算放大器u3放大后，输出至耦合电容c3。通过电容c3耦合到比例积比及功放电路，最后由w4输出反向磁通进行补偿，从而达到零磁通。
60.所述自动退磁通饱和电路30包括：退磁信号产生电路、频率检测电路和电子开关电路301，所述退磁信号产生电路用于产生磁饱和退磁信号；所述频率检测电路的信号输入端与所述自激振荡电路101连接，用于检测到所述自激振荡电路101的频率大于设定值时，输出退磁导通控制信号；所述电子开关电路301分别与所述退磁信号产生电路和频率检测电路连接，以在所述退磁导通控制信号的作用下，将所述磁饱和退磁信号控制输出。
61.所述频率检测电路为选频电路，以对输入信号的频率选择输出。通过fx 信号端与所述第二运算放大器u3的输出端连接。当频率检测电路检测到fx 信号端的频率高于设定值时，输出高电平信号。
62.所述饱和磁通退磁信号产生电路包括：方波发生电路和滤波电路，所述方波发生电路用于产生方波信号；所述滤波电路与所述方波发生电路连接，用于将所述方波信号滤波成锯齿信波形的所述磁饱和退磁信号；所述滤波电路包括第九电阻r14和第二电容c6，所述第九电阻r14的一端与所述方波发生电路连接，所述第九电阻r14的另一端与所述第二电容c6的一端连接，所述第二电容c6的另一端与所述参考电源vo连接。方波发生器产生的方波经第九电阻r14和第二电容c6滤波后生成的锯齿波。
63.所述电子开关电路301包括：第一mos管q1、第二mos管q2和第三mos 管q3，所述第一mos管q1的源极与所述退磁信号产生电路的磁饱和退磁信号输出端连接；所述第二mos管q2的漏极与所述第一mos管q1的漏极连接，所述第二mos管q2的源极与所述交流磁通检测电路20，以通过所述交流磁通检测电路20将所述磁饱和退磁信号放大输出；可选的，所述第一mos管q1、第二mos管q2可分别为p型mos管。第一mos管q1、第二mos管q2为反串联连接(栅极与栅极、漏极与漏极两两相接)。通过所述第一mos管q1、第二mos管q2可对所述磁饱和退磁信号进行输出控制。
64.所述第三mos管q3的漏极分别与所述第二mos管q2、第一mos管q1的栅极连接，所述
第三mos管q3的栅极还通过第十电阻r15与供电电源vcc连接，所述第三mos管q3的源极与参考地连接，所述第三mos管q3的栅极通过第十一电阻r16与参考地连接，所述第三mos管q3的栅极与所述频率检测电路的退磁导通控制信号输出端连接。所述第三mos管q3可为n型mos管或三极管。以对所述第一mos管q1、第二mos管q2进行导通或截止驱动控制。所述第十电阻r15为上拉电阻，为所述第一mos管q1、第二mos管q2和第三 mos管q3提供偏置电压。
65.在原边线圈磁性没有磁饱和的正常工作状态下，频率监测电路将自激振荡电路101输出信号滤除，没有高电平输出。所述第三mos管q3不导通，使得第一mos管q1和第二mos管q2也不导通(截止电阻很大)，方波发生电路中的方波不能进入交流磁能检测电路。当原边线圈磁性处于磁饱和工作状态时。此时，的直流磁通检测电路10内部的自激振荡电路101将输出较高的振荡频率，并经频率监测电路后(fx频率大于某设定值)输出高电平，使第三 mos管q3导通，电子开关电路301中的mos管q1和mos管q2也导通，此时由方波发生器产生的方波经r14和c6滤波后生成的锯齿波，经mos管q1、 mos管q2加到交流磁通检测电路20上，并经交流磁通检测电路20内部放大后，由电容c3耦合输出，最后由w4输出反向磁通输出，使原边线圈磁芯退出磁通饱和状态。
66.所述双激磁自动退饱和闭环磁通门电流传感器电路还包括：积分及功放电路，所述直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20和自动退磁通饱和电路30分别通过所述信号放大电路与所述磁通补偿电路连接，以通过所述直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20和自动退磁通饱和电路30的输出信号进行积分运算及功率放大后，输出至所述补偿线圈w4。
67.可选地，所述积分及功放电路包括：比例积分电路和功率放大电路，所述比例积分电路包括运算放大器u2、电阻r8、电阻r9和电容c2，所述运算放大器u2的反向相输入端与所述电阻r8的一端连接，所述电阻r8的另一端通过电阻r7与所述直流磁通检测电路10连接，所述电阻r8的所述另一端还通过c3与所述交流磁通检测电路20连接，所述运算放大器u2的反向相输入端还通过电阻r9与所述电容c2的一端连接，所述电容c2的另一端与所述运算放大器u2的输出端连接，所述运算放大器u2的正相输入端还通过第一电阻r10与所述参考电源vo连接。所述比例积分电路将直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20的输出信号积分运算输出。
68.可选地，所述功率放大电路包括三极管q4和三极管q5，所述三极管q4 的基极与所述运算放大器u2的所述输出端连接，所述三极管q4的集电极与供电电源vcc连接，所述三极管q4的发射极与所述三极管q5的发射极连接，所述三极管q5的集电极与第二供电电源vee或第一参考地端连接，所述三极管 q5的与所述运算放大器u2的所述输出端连接。三极管q4和三极管q5为电流放大三极管。直流磁通检测电路10、交流磁通检测电路20输出的信号此比例积分电路处理后，由功率放大电路输出补偿电流至补偿线圈w4，来平衡原边电流磁通，使传感器的磁芯处理零磁通状态。
69.下面结合图1对本发明实施例中的电路工作过程进行具体描述：
70.如图1所示，电路上电后，ur1》uc1第一运算放大器u1输出端高电平信号至第一激磁线圈w1，第一激磁线圈w1产生电流，逐步增大，并通过第五电阻r5检出，第五电阻r5的电压经第四电阻r3、第一电容c1滤波后加到第一运算放大器u1的反向相输入端，当uc1》ur1时，第一运算放大器u1输出信号翻转，并输出低至电平第一激磁线圈w1，当uc1《ur1时，第一
运算放大器u1输出信号再次翻转，如此重复，实现自动振荡。第二激磁线圈w2为激磁磁通平衡绕组，与第一激磁线圈w1为反向磁通的并联关系，电阻r6为电阻r5的平衡电阻，其目的是抵消第一激磁线圈w1激磁磁通对绕组线圈w3 和补偿线圈w4的影响，提高检测精度。通过设计合适的参数，使第一激磁线圈w1、第二激磁线圈w2工作于正反磁场饱和状态，在无外部磁场影响下，第一激磁线圈w1磁通门电流正反对称，其工作电流平均值为零，即第五电阻 r5的电压平均值为零。当有外部磁场影响时，磁通门的正反对称性会被打破，此时其工作电流平均值不为零，也即r5的电压平均值不为零，此电压被后续的比例积分及功放电路40处理后，输出到补偿线圈w4。通过补偿线圈w4对原边线圈磁芯进行磁通补偿，使传感器的磁芯处于零磁通状态。检测电流还通过补偿线圈w4的is对外输出。交流磁通检测电路20通过第二运算放大器u3和第六电阻r11、第七电阻r12、第四电阻r3构成交流磁通的放大电路，绕组线圈w3为交流磁通检测线圈。当传感器的原边电流为交流或发生突变时，绕组线圈将被w3检测到，并经第二运算放大器u3放大后，输出至耦合 c3。通过补偿线圈w4对原边线圈磁芯进行通补偿，使传感器的磁芯处于零磁通状态。在某种工况下，传感器的磁芯的磁通进入饱和状态，则此时的直流磁通检测电路10内部的自激振荡电路101将输出较高的振荡频率信号，并经频率监测电路进行选频滤波输出,当振荡频率当频率检测电路检测到fx信号端的频率高于设定值时,输出高电平信号，使电子开关电路301中的第三 mos管q3导通，同时使得第一mos管q1和第二mos管q2导通，此时由方波发生器产生的方波经第九电阻r14和第二电容c6滤波后生成的锯齿波，经第一mos管q1和第二mos管q2加到交流磁通检测电路20上，并经交流磁通检测电路20进行放大后，由c3耦合到比例积分及功放电路40，比例积分及功放电路对信号进行积分运算，并进行功率放大后，最后由w4输出反向磁通，迫使磁通退出饱和状态。
71.以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
73.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。