低功耗差分谐振式mA级DC电流传感器

摘要

利用磁致伸缩材料铁镓与双端固定石英音叉谐振器复合的结构,提出了一种数字频率输出的低功耗差分谐振式电流传感器。磁致伸缩材料作为一次敏感单元,在载流导线产生的磁场作用下产生磁致伸缩应力,石英音叉谐振器作为二次敏感单元,实现力-频率转换。采用螺旋线圈进行电流-磁场转换,2个磁敏感单元的差分传感结构在实现力-频率转换系数倍增的同时,能够抑制温度漂移的影响,大大增加了传感器的灵敏度。利用异或门混频调理电路对2个敏感单元的输出取差频,制备了差分谐振式电流传感器并进行了实验,结果表明:传感电路功耗为1.12 mW,传感器的灵敏度为25.2 Hz/A且能够分辨出5 mA的电流变化。