徐东海，朱胜平，王臻，李敏，任浩，倪大成

（宁波中车时代传感技术有限公司浙江宁波315021）

传统的霍尔直放式电流传感器是应用霍尔原理的开环电流传感器，适合于对交流、直流和脉动电流的隔离精确测量。具有精度高、线性好、反应时间快、电流过载能力强等特点，广泛应用于城轨地铁、铁路机车、风电、光伏、变频器、UPS等电流精密检测应用领域[1-2]。

随着轨道交通行业等领域的发展程度不断提高，对传感器的要求也在不断提高，小型化、智能化、低成本、安装维护方便是传感器以后的主流发展方向，这就对传感器设计开发提出了更高的要求[3]。

文中介绍了一款新型的高灵敏度磁通门芯片[4-6]的新型开环式电流传感器，它具有体积小，重量轻，成本低，安装维护方便等优点。本文简要介绍了该电流传感器工作原理以及与传统霍尔电流传感器的比较，对其设计方案进行了着重阐述，通过理论分析、仿真计算以及结合实际样机测试数据，对传感器的测试误差进行了简要分析。

1 传感器工作原理介绍

1.1 传感器工作原理

本开环电流传感器主要由原边母排，磁通门芯片以及印制板电路组成，其中磁通门芯片以及印制板电路被密封在外壳之中，原边母排中开有一定直径大小的圆孔，磁通门芯片位于圆孔中心两侧，如图1所示。

图1 磁通门芯片位置示意图

当原边母排通入一定电流时，磁通门感应芯片会感受其中磁感应强度大小，并转化成电流信号Iout输出，该电流信号经过采样电阻Rm转化成电压信号Vm，并最终经过运算放大器放大输出相应电压Vout，如图2所示，其中