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 主要產(chǎn)品：TMR2501、TMR2503、TMR2505、TMR2101、TMR2102、TMR2103、TMR2701，TMR2703、TMR2705、TMR2905、TMR2922線性傳感器

 性能優(yōu)勢(shì)：(1)工作溫度區(qū)間：-55℃~+150℃，傳感器溫度特性穩(wěn)定；(2)靈敏度范圍廣，從0.25mV/V/G ~ 60mV/V/G；(3)低功耗，低磁滯

 電流傳感器是在電氣絕緣的狀態(tài)下，利用電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)檢測(cè)電流值的一種介于高、低電壓之間的界面器件。如圖1所示，當(dāng)原邊導(dǎo)體中存在電流I_p時(shí)，在導(dǎo)體的周?chē)蜁?huì)產(chǎn)生一個(gè)環(huán)繞導(dǎo)體的、與電流成比例的磁場(chǎng)。用磁傳感器檢測(cè)該磁場(chǎng)強(qiáng)度后，生成與電流成線性關(guān)系的電信號(hào)輸出V_out ——這就是最基本的開(kāi)環(huán)式電流傳感器，也被稱(chēng)為直測(cè)式電流傳感器。當(dāng)被測(cè)磁場(chǎng)信號(hào)較弱，或?yàn)榱艘种聘蓴_磁場(chǎng)時(shí)，可以采用軟磁材料來(lái)聚集被測(cè)磁場(chǎng)，并將磁傳感器探入到軟磁材料內(nèi)部以增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。

 為了縮短電流傳感器的響應(yīng)時(shí)間，改善線性誤差，精確測(cè)量匝數(shù)為N_p的原邊電流I_p，

 如圖所示，我們可用副邊電路產(chǎn)生一電流I_s 并流經(jīng)匝數(shù)為N_s 的副邊線圈來(lái)生成一個(gè)副邊磁場(chǎng)，當(dāng)該副邊磁場(chǎng)在磁傳感起部分與原生成磁場(chǎng)的原、副邊電流的安匝數(shù)I_p* N_p與I_s* N_s相等。邊磁場(chǎng)大小相等、方向相反時(shí)，磁場(chǎng)達(dá)到平衡狀態(tài)，而根據(jù)副邊電流I_s和原、副邊匝數(shù)比N_p:N_s，就可計(jì)算出原邊電流值---這就是閉環(huán)式電流傳感器，也被稱(chēng)為磁平衡式或磁補(bǔ)償式電流傳感器。

無(wú)論開(kāi)環(huán)式還是閉環(huán)式電流傳感器，磁傳感器都是其中的關(guān)鍵器件，對(duì)傳感器性能優(yōu)劣起著至關(guān)重要的作用。目前市場(chǎng)上的電流傳感器主要是采用傳統(tǒng)的霍爾器件，由于半導(dǎo)體材質(zhì)自身原因，霍爾器件的溫度漂移量較大，一致性差，尤其在低溫區(qū)變化劇烈，難以進(jìn)行統(tǒng)一校準(zhǔn)。動(dòng)態(tài)失調(diào)消除技術(shù)的采用可部分改善霍爾器件的溫度漂移，但在電路中疊加了高頻噪聲干擾，造成電流傳感器的輸出信號(hào)失真，影響整機(jī)性能。

 隧道磁電阻(TMR)器件是繼霍爾器件、各向異性磁電阻AMR和巨磁電阻GMR之后的新一代磁敏器件，具有低功耗、低溫漂及高靈敏度的特點(diǎn)。在電流傳感器中，采用TMR替代霍爾器件，可顯著改善電流傳感器的靈敏度和溫度特性。

基于TMR的優(yōu)異性能，閉環(huán)電流傳感器可顯著改善其溫度漂移量。替代后，無(wú)需任何溫度補(bǔ)償，電流傳感器在-40~85℃的溫度范圍內(nèi)的溫度漂移總量即可由原來(lái)的1～2%降至0.1～0.2%。在使用溫度寬泛的場(chǎng)所如變頻器、伺服器、電動(dòng)車(chē)輛等應(yīng)用時(shí)，TMR閉環(huán)電流傳感器可確保在任何地區(qū)、任何季節(jié)的電流測(cè)量的精準(zhǔn)度；特別是在風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源行業(yè)中，電流傳感器的溫度漂移可直接導(dǎo)致逆變器輸出電能中的直流成分的增加，不僅造成能源浪費(fèi)，直流成分還會(huì)消耗在變壓器繞組中，造成變壓器過(guò)熱。電流傳感器溫度漂移的改善，將會(huì)給能源行業(yè)帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益和必要的安全性。

 多維科技生產(chǎn)的TMR2501、TMR2503、TMR2505線性傳感器采用SSIP-4封裝，在垂直方向測(cè)量磁場(chǎng)，與通行的霍爾器件完全兼容。對(duì)閉環(huán)電流傳感器來(lái)說(shuō)，電流傳感器廠家只需改變一下磁傳感器的偏置電阻值，無(wú)需更改PCB設(shè)計(jì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)既可直接替代霍爾器件。

 多維科技生產(chǎn)的TMR2101、TMR2102、TMR2103、TMR2701、TMR2703、TMR2705、TMR2905 和TMR2922為平面方向測(cè)量磁場(chǎng)，配合使用縱向氣隙磁芯。擺脫了斷面氣隙漏磁所帶來(lái)的困擾，大大提升了磁芯的聚磁能力，使電流傳感器的分辨率低至毫安量級(jí)，并有效遏制外來(lái)干擾。較之磁通門(mén)閉環(huán)電流傳感器，TMR閉環(huán)電流傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，分辨率高。產(chǎn)品響應(yīng)時(shí)間快，測(cè)量頻帶寬。

上圖為閉環(huán)電流傳感器的典型電路，其中原有的霍爾器件H1可以直接用TMR替代。通過(guò)調(diào)整偏置電阻R1和R2，使H1的1、3引腳間電壓為1伏左右。例如：當(dāng)電源電壓為+/-15V，TMR輸入電阻為6k歐姆時(shí)，若1、3引腳間電壓為1V，則H1輸入電流Id=1V/6k=0.17mA，偏置電阻R1及R2=(15-0.5)/0.17=85.3KΩ。

 R_A和R_B為上下對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，用于調(diào)整傳感器的失調(diào)值，建議采用相同系列電阻，以降低調(diào)整電阻與磁傳感器之間的溫度系數(shù)差異所帶來(lái)的額外誤差。

參考文獻(xiàn)：

[1]李東昇, 程武山. 基于TMR磁傳感器的電力系統(tǒng)大電流測(cè)量[J]. 傳感器與微系統(tǒng), 2013, 32(12):131-134.

文獻(xiàn)摘要：針對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)大電流測(cè)量方法存在體積大、測(cè)量范圍窄、數(shù)字化程度低的問(wèn)題,提出了一種新型的基于隧道磁電阻(TMR)磁傳感器陣列測(cè)量大電流的方法.敘述了TMR效應(yīng)和傳感器的測(cè)量原理,利用磁傳感器測(cè)量輸入-輸 出特性,推導(dǎo)出電流測(cè)量數(shù)學(xué)模型,建立了磁傳感器安放拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),解決了三相電流磁場(chǎng)相互干擾情況下電流測(cè)量不精確問(wèn)題.以10kV高壓開(kāi)關(guān)柜為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量模型進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析,得到影響磁傳感器測(cè)量精度的2個(gè)因素:傳感器安放位置和測(cè)量范圍。通過(guò)對(duì)安放位置進(jìn)行優(yōu)化,確定磁傳感器最佳放置位置.計(jì)算結(jié)果表明:TMR磁傳感器具有很好的精度,能夠達(dá)到測(cè)量要求.

出版源：《傳感器與微系統(tǒng)》, 2013, 32(12):131-134

關(guān)鍵詞：TMR磁傳感器；電力系統(tǒng)；大電流測(cè)量；高壓開(kāi)關(guān)柜；非線性分析

[2]王昕, 王靜怡. 隧道磁電阻技術(shù)在電力系統(tǒng)傳感測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 科技傳播, 2014(7).

文獻(xiàn)摘要:本文概述了隧道磁電阻(TMR)效應(yīng)的技術(shù)原理,著重介紹了基于TMR效應(yīng)的傳感器的工作原理和性能特性,分析了其存在的優(yōu)勢(shì)和不足,展望了TMR技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。

出版源:《科技傳播》, 2014(7)

關(guān)鍵詞:隧道磁電阻效應(yīng)；傳感器；電力系統(tǒng)

[3]陳田, 程武山. 高壓開(kāi)關(guān)柜電流在線測(cè)量[J]. 儀表技術(shù)與傳感器, 2014(3):85-88.

*注：上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院使用TMR2101（兼容型號(hào)：MMLP57H）設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于高壓開(kāi)關(guān)柜電流測(cè)量的測(cè)量。

文獻(xiàn)摘要:針對(duì)傳統(tǒng)電流互感器動(dòng)態(tài)范圍小、體積大、成本高等問(wèn)題,提出了一種基于TMR磁傳感器的10kV高壓開(kāi)關(guān)柜電流測(cè)量方法。在分析了TMR磁傳感器測(cè)量原理和測(cè)量方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于高壓開(kāi)關(guān)柜電流測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng),詳細(xì)介紹了該測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件測(cè)試流程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證了該測(cè)量方法的可行性和TMR磁傳感器的測(cè)量性能,并提出了相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)措施。

出版源:《儀表技術(shù)與傳感器》, 2014(3):85-88

關(guān)鍵詞:TMR磁傳感器；kV高壓開(kāi)關(guān)柜；電流測(cè)量；線性度；重復(fù)性