电流检测装置及方法与流程

专利2022-06-29  76


本发明涉及电子领域,具体而言,涉及一种电流检测装置及方法。



背景技术:

电流传感器依据测量原理不同,主要可分为:分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等;其中,电子式电流互感器包括霍尔电流传感器,罗科夫斯基电流传感器和anyway变频功率传感器。

目前,霍尔电流传感器应用广泛,但其在进行电流测量过程中易受到外部磁场干扰,并存在温度特性差的问题。针对上述霍尔电流传感器的缺陷,发展出基于隧道磁电阻(tunnelmagnetoresistance,tmr)效应的电流传感器,其在灵敏度,分辨率,功耗,温度特性等方面较于传统的霍尔传感器均具有显著的提升。但是,相关技术中基于tmr效应的电流传感器仍存在受外部磁场的影响较大的现象。

针对上述相关技术中,电流检测过程中受外部磁场的影响较大的问题,相关技术中尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种电流检测装置及方法,以至少解决相关技术中电流检测过程中受外部磁场的影响较大的问题。

根据本发明的一个实施例,提供了一种电流检测装置,用以检测目标电流的目标电流信号,所述装置包括:

至少两个检测单元,每一个所述检测单元均包括隧道磁电阻tmr;所述检测单元配置为,通过所述tmr感应磁场以产生检测信号;

处理单元,配置为获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,并根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号;

其中,所述磁场包括第一磁场与第二磁场,所述第一磁场为所述目标电流产生的磁场,所述第二磁场为所述装置所处空间内的干扰磁场。

根据本发明的另一个实施例,还提供了一种电流检测方法,用以检测目标电流的目标电流信号,所述方法包括:

通过至少两个检测单元以产生检测信号,其中,每一个所述检测单元均包括隧道磁电阻tmr;所述检测信号由所述tmr感应磁场以产生;

获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,并根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号;

其中,所述磁场包括第一磁场与第二磁场,所述第一磁场为所述目标电流产生的磁场,所述第二磁场为所述装置所处空间内的干扰磁场。

根据本发明的另一个实施例,还提供了一种电流检测装置,用以检测目标电流的目标电流信号,所述装置包括:

检测模块,用于通过至少两个检测单元以产生检测信号,其中,每一个所述检测单元均包括隧道磁电阻tmr;所述检测信号由所述tmr感应磁场以产生;

确定模块,用于获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,并根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号;

其中,所述磁场包括第一磁场与第二磁场,所述第一磁场为所述目标电流产生的磁场,所述第二磁场为所述装置所处空间内的干扰磁场。

根据本发明的另一个实施例,还提供了一种计算机可读的存储介质,所述计算机可读的存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的另一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明,由于电流检测装置在检测目标电流的目标电流信号的过程中,可通过至少两个检测单元所包括的隧道磁电阻tmr感应磁场以分别产生检测信号;进一步地,通过处理单元获取每一个检测单元产生的检测信号,并根据多个检测信号以确定目标电流信号;其中,磁场包括第一磁场与第二磁场,第一磁场为目标电流产生的磁场,第二磁场为装置所处空间内的干扰磁场。因此,本发明可以解决相关技术中电流检测过程中受外部磁场的影响较大的问题,以达到有效减小电流检测过程中外部磁场的影响,进而提高电流检测精度的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据本发明实施例提供的电流检测装置的功能示意图;

图2是根据本发明实施例提供的检测单元的分布示意图;

图3是根据本发明实施例提供的检测单元的结构示意图;

图4是根据本发明实施例提供的电流检测装置的结构示意图(一);

图5是根据本发明实施例提供的电流检测装置的结构示意图(二);

图6是根据本发明实施例提供的聚磁环的结构示意图;

图7是根据本发明实施例提供的电流检测方法的流程图;

图8是根据本发明实施例提供的电流检测装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

本实施例提供了一种电流检测装置,用以检测目标电流的目标电流信号,图1是根据本发明实施例提供的电流检测装置的功能示意图,如图1所示,本实施例中的电流检测装置包括装置包括:

至少两个检测单元102,每一个检测单元均包括隧道磁电阻tmr;检测单元配置为,通过tmr感应磁场以产生检测信号;

处理单元104,配置为获取每一个检测单元产生的检测信号,并根据多个检测信号以确定目标电流信号;

其中,磁场包括第一磁场与第二磁场,第一磁场为目标电流产生的磁场,第二磁场为装置所处空间内的干扰磁场。

本实施例中的电流检测装置,每一个检测单元中的tmr均可对磁场进行感应而产生电阻变化,本实施例中的电流检测装置即可根据上述不同检测单元中tmr对磁场进行感应而产生电阻变化以得到的检测信号,实现对目标电流的电流检测。

需要进一步说明的是,上述检测信号可以为电压信号,也可以是电流信号;上述tmr根据自身的tmr效应以电流产生的磁场进行感应的过程为本领域已知的,故在此不再赘述。

需要进一步说明的是,上述第一磁场即为目标电流流经时所产生的磁场;上述第二磁场即本实施例中的电流检测装置在进行应用过程中所处的工作空间中存在的干扰磁场,具体而言,该第二磁场可能为上述工作空间中的地磁,也可能为第一磁场与地磁以外存在的外部磁场,即除目标电流产生的磁场外的任何磁场,均属于上述第二磁场所涵盖的范围。

需要进一步说明的,本实施例的电流检测装置中,检测单元与处理单元均可搭载在pcb板之上实现电路设置,处理单元可采用微控制器构成。

通过本实施例中的电流检测装置,由于电流检测装置在检测目标电流的目标电流信号的过程中,可通过至少两个检测单元所包括的隧道磁电阻tmr感应磁场以分别产生检测信号;进一步地,通过处理单元获取每一个检测单元产生的检测信号,并根据多个检测信号以确定目标电流信号;其中,磁场包括第一磁场与第二磁场,第一磁场为目标电流产生的磁场,第二磁场为装置所处空间内的干扰磁场。因此,本实施例中的电流检测装置可以解决相关技术中电流检测过程中受外部磁场的影响较大的问题,以达到有效减小电流检测过程中外部磁场的影响,进而提高电流检测精度的效果。

具体而言,本实施例中的电流检测装置通过多个检测单元中的tmr对磁场的感应以得到多个的检测信号,以确定目标电流的目标电流信号。由于多个检测单元或其中的tmr器件在设置过程中的空间位置之间具有差异性,故而不同检测单元中的tmr对第二磁场产生的感应在磁场方向等方面亦会存在差异;基于此,本实施例中的电流检测装置在基于多个检测信号以确定目标电流的目标电流信号的过程中,即可根据上述不同检测单元对应的检测信号中关于第二磁场的差异以减小第二磁场在目标电流确定中的影响,进而令处理单元得到的目标电流的目标电流信号为可最大程度减小外部磁场干扰的电流信号,以显著改善电流检测的精度。

需要进一步说明的是,本实施例中的电流检测装置可适用于直流电的检测,也可适用于交流电的检测,即上述目标电流可以是直流电,也可以是交流电,本发明对此不作限定。

在一可选实施例中,上述处理单元104还配置为,

获取每一个检测单元产生的检测信号,根据多个检测信号以及预设的第一处理模型确定第一电流信号;

根据第一电流信号的电流值确定第二处理模型;

根据多个检测信号与第二处理模型确定第二电流信号,并将第二电流信号作为目标电流信号;

其中,第一处理模型用于指示预设量程内电流信号与检测信号之间的关系,第二处理模型用于指示一个子量程内电流信号与检测信号之间的关系,预设量程由多个子量程构成。

需要进一步说明的是,上述可选实施例中,预设量程为本实施例中的电流检测装置预设的测量量程,多个子量程为预设量程中连续的分段量程,举例而言,预设量程为0至200a,则多个子量程则为0-20a,20-40a,40-80a……180至200a。对应的,上述第一处理模型即适用于预设量程内的电流信号与检测信号之间的关系,例如电流为0至200a内,电流信号与检测信号之间的关系;上述第二处理模型即适用于预设量程中的不同子量程内的电流信号与检测信号之间的关系,例如电流为20-40a内,电流信号与检测信号之间的关系,其中,每一个子量程均具有与之对应的第二处理模型。

需要进一步说明的是,上述第一处理模型与第二处理模型均可以多阶函数的方式进行表达。第一处理模块与第二处理模型的阶数具体与检测单元设置的数量相关。

上述可选实施例中,由于第一处理模型适用于电流检测装置的测试量程,因此,处理单元得到多个检测信号后,即可进一步根据第一处理模型以确定第一电流信号。需要进一步说明的是,由于第一处理模型适用于预设量程的全量程,故根据第一处理模型对多个检测信号处理所得到的第一电流信号的精度并不理想。故在此基础上,可根据第一电流信号的电流值进一步确定该第一电流信号所属的子量程,并选取该子量程对应的第二处理模型以对上述多个检测信号再次处理,以得到第二电流信号;由于第二处理模型是针对目标电流信号所处子量程的处理模型,故第二电流信号即可作为目标电流信号进行输出。

通过上述实施例中记载的技术方案,在根据多个检测信号确定目标电流信号的过程中,可以依据第一处理模型确定目标电流信号的范围,并进一步针对性的采用第二处理模型以确定目标电流信号的数值,以此,即可在通过多个检测信号减小外部磁场的干扰的同时,进一步地改善对电流检测的精度。

在一可选实施例中,上述处理单元104还配置为,

根据多个采样电流信号以及对应的多个采样检测信号,以获取第一处理模型与一个或多个第二处理模型;

其中,采样电流信号为预设量程中预设的采样电流的电流信号;采样检测信号为目标电流为采样电流时,检测单元产生的检测信号。

需要进一步说明的是,上述可选实施例中,预设量程对应的第一处理模型与多个子量程对应的多个第二处理模型均是预先设立的;具体而言,第一处理模型与第二处理模型均可根据本实施例中的电流检测装置对采样电流的检测以确定,采样电流为已知电流值的电流,其电流值即上述可选实施例中的采样电流信号,对应的,电流检测装置中的多个检测单元对采样电流进行检测所得到的检测信号即为上述可选实施例中的采样检测信号。以下通过可选实施例的方式,进一步说明第一处理模型与第二处理模型的建立。

在一可选实施例中,上述处理单元104还配置为,

获取第一采样电流信号集合以及第一采样检测信号集合;其中,第一采样电流信号集合包括预设量程内多个采样电流的采样电流信号,第一采样检测信号集合包括第一采样电流信号集合中多个采样电流信号对应的多个采样检测信号;

根据第一采样电流信号集合中的多个采样电流信号,以及第一采样检测信号集合中对应的多个采样检测信号,以建立第一处理模型;

获取多个第二采样电流信号集合以及多个第二采样检测信号集合;其中,多个第二采样电流信号集合与多个子量程对应,多个第二采样检测信号集合与多个子量程对应;每一个第二采样电流信号集合包括对应的子量程中的多个采样电流的采样电流信号;每一个第二采样检测信号集合包括对应的子量程中的多个采样电流的采样检测信号;

根据每一个子量程对应的第二采样电流信号集合中的多个采样电流信号,以及每一个子量程对应的第二采样检测信号集合中对应的多个采样检测信号,以建立每一个子量程对应的第二处理模型。

需要进一步说明的是,上述可选实施例中,第一处理模型的建立过程即为选取预设量程内的采样电流,举例而言,在预设量程为0至200a的情形下,则在0至200a的范围内选取采样电流,选取的采样电流对应的电流值即为采样电流信号,预设量程内的多个采样电流信号构成上述可选实施例中的第一采样电流信号集合;对应的,本实施例中的电流检测装置对上述选取的预设量程内的采样电流进行检测以得到的检测信号即为采样检测信号,多个采样检测信号即构成上述可选实施例中的第一采样检测信号集合。需要说明的是,对于某一个采样电流,采样电流信号是唯一的,而采样检测信号则根据检测单元的不同而存在多个,因此,采样电流信号需对应多个采样检测信号。

需要注意的是,在上述预设量程内选取采样电流时,需尽可能的在预设量程内均匀的选取采样电流。

通过上述第一采样电流信号集合以及第一采样检测信号集合,即可获得预设量程内的多个采样电流信号,以及与每一个采样电流信号对应的多个采样检测信号。基于此,可进一步采用拟合,如最小二乘法拟合的方式以确定采样电流信号与多个采样检测信号之间的关系,即建立上述可选实施例中的第一处理模型。

类似的,上述可选实施例中,第二处理模型的建立过程即为选取该第二处理模型对应的子量程内的多个采样电流,举例而言,在预设量程为0至200a的情形下,针对其中的子量程40至80a,则在40至80a的范围内选取采样电流,选取的采样电流对应的电流值即为采样电流信号,该子量程内的多个采样电流信号构成上述可选实施例中的一个第二采样电流信号集合。对预设量程内的不同子量程进行上述处理,即可得到每一个子量程对应的第二采样电流信号集合。对应的,本实施例中的电流检测装置对上述选取的采样电流进行检测以得到的检测信号即为采样检测信号,该子量程内的多个采样检测信号即构成上述可选实施例中的第二采样检测信号集合。对预设量程内的不同子量程进行上述处理,即可得到与每一个子量程相应的第二采样电流信号集合所对应的第二采样检测信号集合。需要说明的是,对于某一个采样电流,采样电流信号是唯一的,而采样检测信号则根据检测单元的不同而存在多个,因此,采样电流信号需对应多个采样检测信号。

需要注意的是,在上述预设量程内选取采样电流时,需尽可能的在对应的子量程,如40至80a内均匀的选取采样电流。

通过上述某一子量程对应的第二采样电流信号集合以及第二采样检测信号集合,即可获得多个第二采样电流信号,以及与每一个第二采样电流信号对应的多个第二采样检测信号。基于此,可进一步采用拟合,如最小二乘法拟合的方式以确定该子量程中第二采样电流信号与多个第二采样检测信号之间的关系,即建立该子量程对应的第二处理模型。

针对预设量程中的每一个子量程进行处理,即可得到每一个子量程对应的第二处理模型。

举例而言,针对预设量程为0至200a的电流检测装置,预设目标电流信号与检测信号之间的函数模型为i=b0 b1*v1 b2*v2,其中,i为目标电流信号,v1与v2为检测信号,上述b0、b1、b2为处理模型的系数,以下将b0、b1、b2统称为系数b。需要进一步说明的是,第一处理模型与第二处理模型之间的区别体现为系数b的不同。

在0至200a的范围内选取采样电流,例如,为1a为间隔,选取采样电流值为0a、1a、2a……199a、200a的201个采样电流,通过电流检测装置分别获取每个采样电流对应的检测信号,即0a-v1/v2,1a-v1/v2……200a-v1/v2,以此即可通过上述201组对应关系进行最小二乘法拟合进而建立第一处理模型,以得到第一处理模型中的系数b1。

以预设量程中20至40a的子量程为例,在20至40a的范围内选取采样电流,例如,为1a为间隔,选取采样电流值为20a、21a……40a的21个采样电流,通过电流检测装置分别获取每个采样电流对应的检测信号,即20a-v1/v2,21a-v1/v2……40a-v1/v2,以此即可通过上述21组对应关系进行拟合进而建立20至40a对应的第二处理模型,以得到第二处理模型中的系数b2。通过对预设量程中的每一个子量程进行该上述操作,即可得到每一个子量程对应的第二处理模型。

通过上述可选实施例中记载的技术方案,一方面可以通过拟合的方式以针对预设量程与子量程分别精确建立第一处理模型与第二处理模型,以改善电流检测的精度;另一方面,上述可选实施例中,第一处理模型与第二处理模型的建立方式为拟合,而不受限于多个检测单元产生的检测信号之间的严苛的装配或位置关系;因此,本实施例中的电流检测装置在实际检测过程中,通过预建立的第一处理模型与第二处理模型即可根据多个检测信号以得到对应的目标电流信号,从而避免了电流检测装置由于多个检测单元之间的装配误差而导致其产生的检测信号在计算过程中不能有效的减小外部地磁的影响。基于此,通过上述可选实施例中记载的技术方案即能降低生产制造过程中的装配成本,亦可改善电流检测过程中的检测精度。

此外,通过上述预建立的第一处理模型与第二处理模型以确定目标电流信号的方式,可在上述基础上令多个检测单元之间的位置设置方式不受限制,同时亦对于外部磁场的干扰方式没有限制,进而令本实施例中的电流检测单元的适用性得以改善。

在一可选实施例中,图2是根据本发明实施例提供的检测单元的分布示意图,如图2所示,上述检测单元102包括第一检测单元1022与第二检测单元1024;其中,第一检测单元1022的磁敏感方向与第二检测单元1024的磁敏感方向彼此平行且相反设置。

如图2所示,接线端子106用于导通目标电流,第一检测单元与第二检测单元分别设置在接线端子106的上方与下方,且第一检测单元与第二检测单元彼此对称放置;基于上述位置设置,第一检测单元与第二检测单元在对于通过接线端子流经的目标电流进行检测过程中,即可在分别对目标电流产生的第一磁场进行感应的同时,对于接线端子所处位置的外部磁场,如地磁等形成相对称的感应结果,进而令处理单元根据第一检测单元与第二检测单元产生的检测信号进行目标电流信号确定过程中,可更有效的减小地磁的影响。

在一可选实施例中,图3是根据本发明实施例提供的检测单元的结构示意图,如图3所示,上述检测单元102采用由四个电阻(ra、rb、rc、ru)构成的惠斯顿电桥结构,其中,电阻ru为tmr。

在一可选实施例中,上述检测信号102为惠斯顿电桥两端的差分电压信号。

需要进一步说明的是,上述可选实施例中,惠斯顿电桥中的tmr可感应包括第一磁场与第二磁场在内的磁场以产生阻值变化,进而令惠斯顿电桥两端的差分电压,即图3所示的vo-与vo 之间的电压随之改变;上述惠斯顿电桥两端差分电压的变化量即可形成输出的差分电压信号,即检测信号。

在一可选实施例中,图4是根据本发明实施例提供的电流检测装置的结构示意图(一),如图4所示,本实施例中的电流检测装置还包括:

至少两个印制电路板pcb板106,多个检测单元分别与对应的pcb板108连接;

载流铜排108,设置在多个pcb板106之间,载流铜排108配置为承载目标电流。

需要进一步说明的是,上述可选实施例中,通过载流铜排的设置以替代接线端子的设置,进而令本实施例中的电流检测装置的载流能力显著改善。

在一可选实施例中,图5是根据本发明实施例提供的电流检测装置的结构示意图(二),如图5所示,上述检测单元102设置在pcb板106与载流铜板108之间。

需要进一步说明的是,通过上述可选实施例中记载的技术方案,以使得检测单元形成内嵌式的结构设置,以此,即可改善检测单元的结构稳定性的基础上,令检测单元与载流铜排内的目标电流之间的距离较于外置式的检测单元更为贴近,进而使得电流检测的误差进一步降低。

在一可选实施例中,本实施例中的电流检测装置还包括:

聚磁环,包括聚磁环本体110,所述聚磁环本体110采用环形结构,所述聚磁环本体110中设置有一气隙1102,所述检测单元102设置在所述气隙1102中。

图6是根据本发明实施例提供的聚磁环的结构示意图,如图6所示。通过上述可选实施例中聚磁环的设置,一方面可以进一步降低地磁等外部地磁对检测单元进行检测的干扰,另一方面,聚磁环的设置可令相同的目标电流下检测单元产生的检测信号的数值增加,进而令本实施例中的电流检测装置的灵敏度与分辨率得以改善。

实施例2

本实施例提供了一种电流检测方法,用以检测目标电流的目标电流信号,图6是根据本发明实施例提供的电流检测方法的流程图,如图6所示,本实施例中的电流检测方法包括:

s202,通过至少两个检测单元以产生检测信号,其中,每一个检测单元均包括隧道磁电阻tmr;检测信号由tmr感应磁场以产生;

s204,获取每一个检测单元产生的检测信号,并根据多个检测信号以确定目标电流信号;

其中,磁场包括第一磁场与第二磁场,第一磁场为目标电流产生的磁场,第二磁场为装置所处空间内的干扰磁场。

需要进一步说明的是,本实施例中记载的电流检测方法的其余可选实施例以及技术效果均与上述实施例1中记载的电流检测装置相对应,故在此不再赘述。

在一可选实施例中,上述步骤s204中,根据多个检测信号以确定目标电流信号,包括:

获取每一个检测单元产生的检测信号,根据多个检测信号以及预设的第一处理模型确定第一电流信号;

根据第一电流信号的电流值确定第二处理模型;

根据多个检测信号与第二处理模型确定第二电流信号,并将第二电流信号作为目标电流信号;

其中,第一处理模型用于指示预设量程内电流信号与检测信号之间的关系,第二处理模型用于指示一个子量程内电流信号与检测信号之间的关系,预设量程由多个子量程构成。

在一可选实施例中,上述步骤s204中,根据多个检测信号以确定目标电流信号之前,还包括:

根据多个采样电流信号以及对应的多个采样检测信号,以获取第一处理模型与一个或多个第二处理模型;

其中,采样电流信号为预设量程中预设的采样电流的电流信号;采样检测信号为目标电流为采样电流时,检测单元产生的检测信号。

在一可选实施例中,上述根据多个采样电流信号以及对应的多个采样检测信号,以获取第一处理模型与一个或多个第二处理模型,包括:

获取第一采样电流信号集合以及第一采样检测信号集合;其中,第一采样电流信号集合包括预设量程内多个采样电流的采样电流信号,第一采样检测信号集合包括第一采样电流信号集合中多个采样电流信号对应的多个采样检测信号;

根据第一采样电流信号集合中的多个采样电流信号,以及第一采样检测信号集合中对应的多个采样检测信号,以建立第一处理模型;

获取多个第二采样电流信号集合以及多个第二采样检测信号集合;其中,多个第二采样电流信号集合与多个子量程对应,多个第二采样检测信号集合与多个子量程对应;每一个第二采样电流信号集合包括对应的子量程中的多个采样电流的采样电流信号;每一个第二采样检测信号集合包括对应的子量程中的多个采样电流的采样检测信号;

根据每一个子量程对应的第二采样电流信号集合中的多个采样电流信号,以及每一个子量程对应的第二采样检测信号集合中对应的多个采样检测信号,以建立每一个子量程对应的第二处理模型。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例3

本实施例提供了一种电流检测装置,用以检测目标电流的目标电流信号,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图3是根据本发明实施例提供的电流检测装置的结构框图,如图3所示,本实施例中的电流检测装置包括:

检测模块302,用于通过至少两个检测单元以产生检测信号,其中,每一个检测单元均包括隧道磁电阻tmr;检测信号由tmr感应磁场以产生;

确定模块304,用于获取每一个检测单元产生的检测信号,并根据多个检测信号以确定目标电流信号;

其中,磁场包括第一磁场与第二磁场,第一磁场为目标电流产生的磁场,第二磁场为装置所处空间内的干扰磁场。

需要进一步说明的是,本实施例中记载的电流检测装置的其余可选实施例以及技术效果均与上述实施例2中记载的电流检测方法相对应,故在此不再赘述。

在一可选实施例中,上述步骤s204中,根据多个检测信号以确定目标电流信号,包括:

获取每一个检测单元产生的检测信号,根据多个检测信号以及预设的第一处理模型确定第一电流信号;

根据第一电流信号的电流值确定第二处理模型;

根据多个检测信号与第二处理模型确定第二电流信号,并将第二电流信号作为目标电流信号;

其中,第一处理模型用于指示预设量程内电流信号与检测信号之间的关系,第二处理模型用于指示一个子量程内电流信号与检测信号之间的关系,预设量程由多个子量程构成。

在一可选实施例中,上述步骤s204中,根据多个检测信号以确定目标电流信号之前,还包括:

根据多个采样电流信号以及对应的多个采样检测信号,以获取第一处理模型与一个或多个第二处理模型;

其中,采样电流信号为预设量程中预设的采样电流的电流信号;采样检测信号为目标电流为采样电流时,检测单元产生的检测信号。

在一可选实施例中,上述根据多个采样电流信号以及对应的多个采样检测信号,以获取第一处理模型与一个或多个第二处理模型,包括:

获取第一采样电流信号集合以及第一采样检测信号集合;其中,第一采样电流信号集合包括预设量程内多个采样电流的采样电流信号,第一采样检测信号集合包括第一采样电流信号集合中多个采样电流信号对应的多个采样检测信号;

根据第一采样电流信号集合中的多个采样电流信号,以及第一采样检测信号集合中对应的多个采样检测信号,以建立第一处理模型;

获取多个第二采样电流信号集合以及多个第二采样检测信号集合;其中,多个第二采样电流信号集合与多个子量程对应,多个第二采样检测信号集合与多个子量程对应;每一个第二采样电流信号集合包括对应的子量程中的多个采样电流的采样电流信号;每一个第二采样检测信号集合包括对应的子量程中的多个采样电流的采样检测信号;

根据每一个子量程对应的第二采样电流信号集合中的多个采样电流信号,以及每一个子量程对应的第二采样检测信号集合中对应的多个采样检测信号,以建立每一个子量程对应的第二处理模型。

需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

实施例4

本发明的实施例还提供了一种计算机可读的存储介质,该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,在本实施例中,上述计算机可读的存储介质可以被设置为存储用于执行上述实施例中记载的方法步骤的计算机程序:

可选地,在本实施例中,上述计算机可读的存储介质可以包括但不限于:u盘、只读存储器(read-onlymemory,简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

实施例5

本发明的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行上述实施例中记载的方法步骤。

可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种电流检测装置,用以检测目标电流的目标电流信号,其特征在于,所述装置包括:

至少两个检测单元,每一个所述检测单元均包括隧道磁电阻tmr;所述检测单元配置为,通过所述tmr感应磁场以产生检测信号;

处理单元,配置为获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,并根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号;

其中,所述磁场包括第一磁场与第二磁场,所述第一磁场为所述目标电流产生的磁场,所述第二磁场为所述装置所处空间内的干扰磁场。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述处理单元还配置为,

获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,根据多个所述检测信号以及预设的第一处理模型确定第一电流信号;

根据所述第一电流信号的电流值确定第二处理模型;

根据多个所述检测信号与所述第二处理模型确定第二电流信号,并将所述第二电流信号作为所述目标电流信号;

其中,所述第一处理模型用于指示预设量程内电流信号与所述检测信号之间的关系,所述第二处理模型用于指示一个子量程内电流信号与所述检测信号之间的关系,所述预设量程由所述多个子量程构成。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述处理单元还配置为,

根据多个采样电流信号以及对应的多个采样检测信号,以获取所述第一处理模型与一个或多个所述第二处理模型;

其中,所述采样电流信号为所述预设量程中预设的采样电流的电流信号;所述采样检测信号为所述目标电流为所述采样电流时,所述检测单元产生的检测信号。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述处理单元还配置为,

获取第一采样电流信号集合以及第一采样检测信号集合;其中,所述第一采样电流信号集合包括所述预设量程内多个所述采样电流的所述采样电流信号,所述第一采样检测信号集合包括所述第一采样电流信号集合中多个所述采样电流信号对应的多个所述采样检测信号;

根据所述第一采样电流信号集合中的多个所述采样电流信号,以及所述第一采样检测信号集合中对应的多个所述采样检测信号,以建立第一处理模型;

获取多个第二采样电流信号集合以及多个第二采样检测信号集合;其中,所述多个第二采样电流信号集合与所述多个子量程对应,所述多个第二采样检测信号集合与所述多个子量程对应;每一个所述第二采样电流信号集合包括对应的所述子量程中的多个所述采样电流的所述采样电流信号;每一个所述第二采样检测信号集合包括对应的所述子量程中的多个所述采样电流的所述采样检测信号;

根据每一个所述子量程对应的所述第二采样电流信号集合中的多个所述采样电流信号,以及每一个所述子量程对应的所述第二采样检测信号集合中对应的多个所述采样检测信号,以建立每一个所述子量程对应的所述第二处理模型。

5.根据权利要求1至4任一项中所述的装置,其特征在于,所述检测单元包括第一检测单元与第二检测单元;其中,所述第一检测单元的磁敏感方向与所述第二检测单元的磁敏感方向彼此平行且相反设置。

6.一种电流检测方法,用以检测目标电流的目标电流信号,其特征在于,所述方法包括:

通过至少两个检测单元以产生检测信号,其中,每一个所述检测单元均包括隧道磁电阻tmr;所述检测信号由所述tmr感应磁场以产生;

获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,并根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号;

其中,所述磁场包括第一磁场与第二磁场,所述第一磁场为所述目标电流产生的磁场,所述第二磁场为所述装置所处空间内的干扰磁场。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号,包括:

获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,根据多个所述检测信号以及预设的第一处理模型确定第一电流信号;

根据所述第一电流信号的电流值确定第二处理模型;

根据多个所述检测信号与所述第二处理模型确定第二电流信号,并将所述第二电流信号作为所述目标电流信号;

其中,所述第一处理模型用于指示预设量程内电流信号与所述检测信号之间的关系,所述第二处理模型用于指示一个子量程内电流信号与所述检测信号之间的关系,所述预设量程由所述多个子量程构成。

8.一种电流检测装置,用以检测目标电流的目标电流信号,其特征在于,所述装置包括:

检测模块,用于通过至少两个检测单元以产生检测信号,其中,每一个所述检测单元均包括隧道磁电阻tmr;所述检测信号由所述tmr感应磁场以产生;

确定模块,用于获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,并根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号;

其中,所述磁场包括第一磁场与第二磁场,所述第一磁场为所述目标电流产生的磁场,所述第二磁场为所述装置所处空间内的干扰磁场。

9.一种计算机可读的存储介质,其特征在于,所述计算机可读的存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。

10.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种电流检测装置及方法,其中,电流检测装置用以检测目标电流的目标电流信号,其包括:至少两个检测单元,每一个所述检测单元均包括隧道磁电阻TMR;所述检测单元配置为,通过所述TMR感应磁场以产生检测信号;处理单元,配置为获取每一个所述检测单元产生的所述检测信号,并根据多个所述检测信号以确定所述目标电流信号;其中,所述磁场包括第一磁场与第二磁场,所述第一磁场为所述目标电流产生的磁场,所述第二磁场为所述装置所处空间内的干扰磁场。通过本发明可以解决相关技术中电流检测过程中受外部磁场的影响较大的问题,以达到有效减小电流检测过程中外部磁场的影响,进而提高电流检测精度的效果。

技术研发人员:张苏;黄珊
受保护的技术使用者:张苏
技术研发日:2020.02.28
技术公布日:2020.06.09

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