基于TMR的直流電子式電流傳感器系統(tǒng)設計
辛守喬1，陳宋凱2
(1 長春工業(yè)大學 電氣與電子工程學院，吉林 長春 130012；
2 華能海南發(fā)電股份有限公司南山電廠，海南 三亞 572000)
摘 要：基于隧道磁阻(TMR)的直流電子式電流傳感器通過 TMR 感測磁場強度間接地實現(xiàn)直流電流測量，研發(fā)了基于 TMR 的直流電子式電流傳感器系統(tǒng)，可以代替目前采用分流器測量高壓直流電流的方法。測量系統(tǒng)包含傳感頭、低功耗信號采集卡和低壓側信號處理模塊。傳感頭主要由 TMR 和鉑電阻 PT1000 構成，實現(xiàn)被測直流電流磁場和隧道磁阻溫度的感測，低功耗信號采集卡完成 TMR 和 PT1000 輸出電壓的 A/D 轉換并通過光纖傳輸給低壓側信號處理模塊，低壓側信號處理模塊將接收的數(shù)字信號轉換成模擬信號。經(jīng)測試，該傳感器系統(tǒng)能夠比較準確地實現(xiàn)直流電流的測量。
關鍵詞： 直流電子式電流傳感器；電流測量；隧道磁阻；磁場；溫度傳感器
中圖分類號：TM452+.92 文獻標識碼：A 文章編號：2097-6623(2026)01-0021-06
Design of DC Electronic Current Sensor System Based on TMR
XIN Shou-qiao1, CHEN Song-kai2
（1 School of Electrical and Electronic Engineering, Changchun University of Technology, Changchun 130012, China;
2 Nanshan Power Plant of Huaneng Hainan Generation Co., Ltd., Sanya 572000, China）
Abstract: The DC electronic current sensor based on tunnel magnetoresistance (TMR) indirectly measures DC current by sensing the magnetic field intensity through TMR. A DC electronic current sensor system based on TMR has been developed, which can replace the current method of measuring high-voltage DC current using shunt sensors. The measurement system consists of a sensor head, a low-power signal acquisition card and a low-voltage side signal processing module. The sensor head is mainly composed of TMR and platinum resistance PT1000, which realizes the sensing of the measured DC current magnetic field and the tunnel magnetic resistance temperature. The low-power signal acquisition card completes the A/D conversion of the output voltage of TMR and PT1000 and transmits it to the low-voltage side signal processing module through optical fiber. The low-voltage side signal processing module converts the received digital signal into an analog signal. After testing, this sensor system can accurately measure direct current.
Key words: DC electronic current sensor; current measurement; tunnel magnetoresistance; magnetic field; temperature sensor
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