电流传感器的磁场检测部件位置确定方法、系统及传感器

摘要

本发明提供了一种电流传感器的磁场检测部件位置确定方法、系统及传感器，包括如下步骤：获取铜排导线的尺寸数据；根据尺寸数据生成磁场检测部件与铜排导线的多个仿真相对位置，得到仿真相对位置集合；遍历仿真相对位置集合，对磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件的设置位置。将仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置，由此得到的电流传感器可以降低趋肤效应对电流传感器灵敏度的影响，从而减少铜排电流传感器在对通有交流电的铜排导线进行测量时的误差。

说明书

技术领域

本发明涉及磁感应领域，具体涉及一种电流传感器的磁场检测部件位置确定方法、系统及传感器。

背景技术

近年来，新能源汽车、光伏电站、通信基站、储能等电力电子系统正逐步向模块化、集成化、高功率密度、小体积方向发展。铜排由于体积小、过流能力强，从而满足电力电子系统发展的需要。

然而由于铜排(busbar)的趋肤效应效应，传统的无磁芯铜排电流传感器的灵敏度随电流频率变化而变化，无磁芯的铜排电流传感器可以准确地测量出铜排的直流电流，但是在测量交流电流时会有很大的误差。

并且传统的无磁芯铜排电流传感器在优化频率特性时，需要对铜排局部结构进行特殊处理，要求较高的加工精度，而且需要对铜排局部进行消减，该处理会影响到铜排的通流能力。

目前，无磁芯的铜排电流传感器在测量铜排电流时，依然存在较大的误差，其中很大一部分原因在于制作铜排电流传感器时，未对磁场检测部件在铜排电流传感器中的位置进行合理的选择，从而导致所制作的铜排电流传感器未能达到最优标准，使得测量的误差依然存在较大差异。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中所制作的铜排电流传感器未能达到最优标准，使得测量的误差依然存在较大差异的缺陷，从而提供一种电流传感器的磁场检测部件位置确定方法，包括如下步骤：

获取铜排导线的尺寸数据；

根据所述尺寸数据生成磁场检测部件与所述铜排导线的多个仿真相对位置，得到仿真相对位置集合；

遍历所述仿真相对位置集合，对所述磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将所述仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为所述磁场检测部件的设置位置。

优选地，所述遍历所述仿真相对位置集合，对所述磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将所述仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为所述磁场检测部件的设置位置，包括：

获取通过所述铜排导线的设定交流电流值以及所述设定交流电流值对应的仿真频率集合，所述仿真频率集合包括所述设定交流电流值对应的多个仿真频率；

遍历所述仿真频率集合和所述仿真相对位置集合，对所述磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到仿真交流电流值集合；

计算所述仿真交流电流值集合中在同一仿真相对位置对应的仿真交流电流值与所述设定交流电流值的误差；

将所述误差小于预设阈值的仿真相对位置作为所述磁场检测部件的设置位置。

优选地，所述仿真相对位置集合包括所述磁场检测部件的几何中心到所述铜排导线的几何中心的仿真横向距离集合和仿真纵向距离集合，其中，所述仿真横向距离集合包括多个用于表示磁场检测部件的几何中心到所述铜排导线的几何中心的横向距离，所述仿真纵向距离集合包括多个用于表示磁场检测部件的几何中心到所述铜排导线的几何中心的纵向距离。

优选地，以所述铜排导线的几何中心为原点，所述铜排导线的宽度方向为x轴，所述铜排导线的高度方向为y轴，建立直角坐标系；

所述仿真相对位置集合包括：所述直角坐标系任一象限中磁场检测部件的几何中心的x轴坐标值的仿真横向距离集合和y轴坐标值的仿真纵向距离集合。

优选地，所述遍历所述仿真频率集合和所述仿真相对位置集合，对所述磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到仿真交流电流值集合包括：

在所述x轴坐标值固定下，遍历所述仿真频率集合和所述仿真纵向距离集合，对所述磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到y轴上的仿真交流电流值集合；

在所述y轴坐标值固定下，遍历所述仿真频率集合和所述仿真横向距离集合，对所述磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到x轴上的仿真交流电流值集合。

本发明还提供了一种交流无磁芯电流传感器，包括第一磁场检测部件、第二磁场检测部件、第三磁场检测部件和第四磁场检测部件，所述第一磁场检测部件和第二磁场检测部件位于所述铜排导线的一侧；所述第三磁场检测部件和第四磁场检测部件位于所述铜排导线的另一侧；其中，

所述第一磁场检测部件、第二磁场检测部件、第三磁场检测部件和第四磁场检测部件的几何中心与所述铜排导线的几何中心的横向距离和纵向距离均相等并且由上述的磁场检测部件位置确定方法确定，所述横向距离范围为5-7mm，所述纵向距离范围为3-7mm。

优选地，所述铜排导线的长、宽和高依次为80mm、20mm和3mm。

优选地，横向距离为6.3mm，纵向距离为4.8mm。

优选地，所述磁场检测部件采用磁隧道结磁电阻芯片。

本发明还提供了一种交流无磁芯电流传感器的检测系统，包括：

仿真设备，用于采用上述的电流传感器的磁场检测部件位置确定方法确定出所述磁场检测部件的设置位置；

电流传感器，包括第一磁场检测部件、第二磁场检测部件、第三磁场检测部件和第四磁场检测部件，基于所述设置位置设置在所述铜排导线的周围；

检测设备，与所述电流传感器、所述铜排导线分别电连接，用于向所述铜排导线通入交流电，并接收所述电流传感器检测得到的电流值。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.在本发明提供的电流传感器的磁场检测部件位置确定方法中，获得铜排导线的尺寸数据，得到多个磁场检测部件与铜排导线的多个仿真相对位置，遍历仿真相对位置集合中所有的仿真相对位置，对磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。在该方法中，根据对磁场检测部件位于铜排导线的多个位置进行仿真检测，得到多个仿真结果，并将仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置，由此得到的电流传感器可以降低趋肤效应对电流传感器灵敏度的影响，从而减少铜排电流传感器在对通有交流电的铜排导线进行测量时的误差。

通过调整磁场检测部件相对铜排导线的位置，降低测量交流电流时铜排导线的趋肤效应对电流传感器测量精度的影响，实现了在没有改变铜排导线结构前提下，实现了铜排导线趋肤效应优化的目标。

2.在本发明提供的交流无磁芯电流传感器中，交流无磁芯电流传感器中磁场检测部件的设置位置处于趋肤效应影响最小的位置，因此该电流传感器在测量铜排导线时，所受到的趋肤效应影响将会降低，提高测量精度。并且该电流传感器的体积小，无磁芯饱和和高频磁滞损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中电流传感器的磁场检测部件位置确定方法的流程图；

图2为本发明实施例1中电流传感器的磁场检测部件位置确定方法的另一流程图；

图3为本发明实施例1中不同频率的电流影响下导线横截面上的电流分布图；

图4为本发明实施例1中不同频率的电流影响下导线横截面上的磁场分布图；

图5为本发明实施例1中磁场检测部件相对于铜排导线不同位置的示意图；

图6为本发明实施例1中电流传感器的频率特性随仿真纵向距离变化示意图；

图7为本发明实施例1中电流传感器的频率特性随仿真横向距离变化示意图；

图8为本发明实施例1中磁场检测部件位于铜排导线的最优位置的其一示意图；

图9为本发明实施例2中交流无磁芯电流传感器的原理框图；

图10为本发明实施例2中交流无磁芯电流传感器的差分结构原理图；

图11为本发明实施例2中交流无磁芯电流传感器的频率特性测试图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

无磁芯的铜排(busbar)电流传感器由于具有体积小、重量轻等优点，而越来越多地应用于紧凑型电力电子设备中，并且通常采用差分方案来抵抗外部磁场的干扰。

但是由于趋肤效应的存在，导线在通有交流电时，导线内部的电流会分布不均匀，会主要集中在导线的表面。如图3所示，其示出了通有100安电流、不同频率下的电流导线横截面上的电流密度分布，根据电流密度表304可知导线内部各位置的电流密度分布。通有100安直流电的导线301和通有100安、50赫兹交流电的导线302的电流密度分布相对均匀，而通有100安、1000赫兹交流电的导线303的电流密度则分布较广，其内部中心的电流密度大约为1×10

因此由于趋肤效应的存在，无磁芯的铜排电流传感器的灵敏度会随电流频率的增大而变化，传统的无磁芯铜排电流传感器可以准确地测量出铜排导线的直流电流，但是在测量交流电流时依然会有很大的误差，其很大一部分原因在于，制作无磁芯的铜排电流传感器时，磁场检测部件的安装位置存在选择错误。

实施例1

本实施例提供了一种电流传感器的磁场检测部件位置确定方法，图1是说明根据本发明某些实施例，通过对铜排导线进行仿真检测，得到交流频率特性最好的仿真相对位置的流程图。虽然下文描述的过程包括以特定的顺序出现的多个操作，但是应该清楚地了解到，这些过程也可以包括更多或者更少的操作，这些操作可以顺序执行或者并行执行(例如使用并行处理器或者多线程环境)。

本实施例提供了一种电流传感器的磁场检测部件位置确定方法，该方法用于确定出铜排导线交流频率特性最好的仿真相对位置，如图1所示，包括如下步骤：

S101、获取铜排导线的尺寸数据。

在上述实施步骤中，由于铜排导线尺寸的不同，磁场检测部件在铜排电流传感器中最优的位置也将不同，因此为针对不同尺寸的铜排导线，制作对应检测误差最小的铜排电流传感器，需要获取到多个不同尺寸数据的铜排导线，该尺寸数据为铜排导线的长、宽和高。例如所获取的铜排导线的长、宽和高分别为80mm*20mm*3mm、180mm*30mm*5mm或200mm*10mm*3mm等，其中mm表示毫米。在本实施例中，利用长、宽和高分别为80mm*20mm*3mm的铜排导线来说明本实施例的方法。

由于铜排导线在通有电流后，铜排导线上的电流值处处相等，因此所需获取的铜排导线的尺寸数据主要为宽和高，即上述所述的20mm*3mm、30mm*5mm或10mm*3mm等。也即对于宽和高相等、长不相等的铜排导线，磁场检测部件位于铜排电流传感器中的位置相同。

S102、根据所述尺寸数据生成磁场检测部件与所述铜排导线的多个仿真相对位置，得到仿真相对位置集合。

在上述实施步骤中，在步骤S101获取到铜排导线的尺寸数据后，获取磁场检测部件与铜排导线的多个仿真相对位置，得到仿真相对位置集合。即在仿真设备、仿真软件或仿真系统等中，获取到磁场检测部件与铜排导线的多个相对位置，该多个相对位置位于铜排导线的周围，可以位于铜排导线的一侧，也可以位于铜排导线的相对两侧。

S103、遍历所述仿真相对位置集合，对所述磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将所述仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为所述磁场检测部件的设置位置。

在上述实施步骤中，在仿真相对位置集合中所有的位置进行仿真检测，且在任一位置进行仿真检测时，铜排导线均通有不同频率、已知电流值的电流。

遍历仿真相对位置集合中的所有仿真相对位置，对磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将所得到的仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。

在本实施例中，可以通过有限元分析，获得铜排导线周围磁场分布的特征图，并找到通有不同频率的电流下，趋肤效应变化最小时所对应的位置，并将该变化最小的位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。

如图4所示，其示出了在100安、不同频率的电流下铜排导线周围的磁场分布情况，可根据磁通密度表404获知铜排导线周围各位置磁通密度的大小。由图4可知，通有100安直流电的铜排导线401四周的磁通密度均匀，通有100安、50赫兹的铜排导线402因受到趋肤效应影响较小，其四周的磁通密度也均匀。而通有100安、1000赫兹的铜排导线403所受到趋肤效应的影响大，其四周各位置的磁通密度改变明显。在所获得的磁场分布图中选择趋肤效应变化最小的位置，即选择交流频率特性最好的仿真相对位置，并将该位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。

在上述实施例中，获得铜排导线的尺寸数据，得到多个磁场检测部件与铜排导线的多个仿真相对位置，遍历仿真相对位置集合中所有的仿真相对位置，对磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。在该方法中，根据对磁场检测部件位于铜排导线的多个位置进行仿真检测，得到多个仿真结果，并将仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置，由此得到的电流传感器可以降低趋肤效应对电流传感器灵敏度的影响，从而减少铜排电流传感器在对通有交流电的铜排导线进行测量时的误差。

如图2所示，作为一个可选实施方式，遍历仿真相对位置集合，对磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的交流频率特性进行仿真检测，得到仿真结果，将仿真结果中交流频率特性最好的仿真相对位置作为磁场检测部件的设置位置，包括如下步骤：

S201、获取通过所述铜排导线的设定交流电流值以及所述设定交流电流值对应的仿真频率集合，所述仿真频率集合包括所述设定交流电流值对应的多个仿真频率。

在上述实施步骤中，由于在对铜排导线进行电流测量时，并不清楚通过铜排导线中的电流频率，因此为获得具有通用性的电流传感器，仿真时不仅需要获得设定交流电流值，还需要获得与设定交流电流值对应的仿真频率集合，在仿真频率集合中包括与设定交流电流值对应的多个仿真频率。

S202、遍历所述仿真频率集合和所述仿真相对位置集合，对所述磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到仿真交流电流值集合。

在上述实施步骤中，通过对磁场检测部件位于同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到仿真交流电流值集合，仿真交流电流值集合中具有多个仿真交流电流值。该多个仿真交流电流值即为磁场检测部件在同一仿真相对位置、不同仿真频率下和同一仿真频率、不同仿真相对位置下所测得的仿真电流值。

S203、计算所述仿真交流电流值集合中在同一仿真相对位置对应的仿真交流电流值与所述设定交流电流值的误差。

在上述实施步骤中，对步骤S202中所测得的仿真交流电流值集合中任一仿真交流电流值进行误差计算，即利用仿真交流电流值和设定交流电流值进行误差运算，得到仿真交流电流值集合中在同一仿真相对位置对应的仿真交流电流值与设定交流电流值的误差。

S204、将所述误差小于预设阈值的仿真相对位置作为所述磁场检测部件的设置位置。

在上述实施步骤中，首先设定一个误差预设阈值，该预设阈值可以为2％、3％或4％等，再利用步骤S203中所得到的误差与预设阈值进行对比，将小于预设阈值的误差所对应的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。

举例来说，预设阈值设定为5％，而步骤S203中所得到的各个位置所对应的误差分别为15％、19％、20％、11％、9％和4％，在该例中，选择误差为4％所对应的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。

虽然上述步骤描述的过程包括以特定的顺序出现的多个操作，但是应该清楚地了解到，这些过程也可以包括更多或者更少的操作，这些操作可以顺序执行或者并行执行(例如使用并行处理器或者多线程环境)。

在上述实施方式中，通过遍历仿真频率集合和仿真相对位置集合，对磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到仿真交流电流值集合，并计算仿真交流电流值集合中同一仿真相对位置对应的仿真交流电流值与设定交流电流值的误差，将该误差与预设阈值进行比较，并将小于预设阈值的误差所对应的仿真相对位置作为磁场检测部件在电流传感器中的设置位置。由于所得到的磁场检测部件设置在电流传感器中误差小的位置，使得电流传感器在测量时误差更小，不易受到趋肤效应的影响。

作为一个可选实施方式，仿真相对位置集合包括磁场检测部件的几何中心到铜排导线的几何中心的仿真横向距离集合和仿真纵向距离集合，其中，仿真横向距离集合包括多个用于表示磁场检测部件的几何中心到铜排导线的几何中心的横向距离，仿真纵向距离集合包括多个用于表示磁场检测部件的几何中心到铜排导线的几何中心的纵向距离。

作为一个可选实施方式，如图5所示，以铜排导线的几何中心为原点，铜排导线的宽度方向为x轴，铜排导线的高度方向为y轴，建立直角坐标系，仿真相对位置集合包括：直角坐标系任一象限中磁场检测部件的几何中心的x轴坐标值的仿真横向距离集合和y轴坐标值的仿真纵向距离集合。

在遍历仿真频率集合和仿真相对位置集合，对磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到仿真交流电流值集合包括：

在x轴坐标值固定下，遍历仿真频率集合和仿真纵向距离集合，对磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到y轴上的仿真交流电流值集合；

在y轴坐标值固定下，遍历仿真频率集合和仿真横向距离集合，对磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到x轴上的仿真交流电流值集合。

在本实施例中，以长、宽和高分别为80mm*20mm*3mm的铜排导线为例，说明本实施例提供的电流传感器的磁场检测部件位置确定方法。如图5所示，以铜排导线的几何中心为坐标原点O、铜排导线的宽度方向为x轴、铜排导线的高度方向为y轴建立平面直角坐标系，假定电流沿铜排导线的长度方向流动，即垂直于纸面且朝向纸面内部，且磁场检测部件为磁隧道结磁电阻芯片(TMR)。首先根据电流传感器的尺寸确定y轴坐标值的仿真纵向距离，在本方案中，y轴坐标值的范围不大于7。

图5中,由于4个磁隧道结磁电阻芯片(TMR)的几何中心和铜排导线的几何中心在公共x-y坐标平面中，即z轴坐标为0，因此在本实施例中将以x-y坐标平面进行分析。

如图5所示，每个磁隧道结磁电阻芯片(TMR)都具有一组晶粒M，晶粒M对磁场敏感，直角坐标系任一象限中磁场检测部件的几何中心坐标即为晶粒M的几何中心坐标，图5中黑框实线为磁隧道结磁电阻芯片位于坐标系中位置1，黑框虚线为磁隧道结磁电阻芯片位于坐标系中位置2。水平距离l表示晶粒M的几何中心到圆心O的仿真横向距离，垂直距离h表示晶粒M的几何中心到圆心O的仿真纵向距离。

为确定电流传感器中磁场检测部件的最优位置，首先固定x轴的坐标值，遍历仿真频率集合和仿真纵向距离集合，对磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到y轴上的仿真交流电流值集合，并利用所得到的y轴上的仿真交流电流值集合中的仿真交流电流值与设定交流电流值进行比值，并绘制相应的图表。

如图6所示，y＝3且频率为1kHz时,传感器输出偏差为3.7％；y＝4.8且频率为1kHz时,传感器输出偏差小于0.96％；y＝10且频率为1kHz时,传感器输出偏差为-2％，其他y坐标点的误差同理可以得出。由此可以发现当y＝4.8时电流传感器输出偏差小，频率特性好。

再固定y轴的坐标值，遍历仿真频率集合和仿真横向距离集合，对磁场检测部件同一仿真相对位置、不同仿真频率下的电流传感器的检测结果进行仿真，得到x轴上的仿真交流电流值集合。并利用所得到的x轴上的仿真交流电流值集合中的仿真交流电流值与设定交流电流值进行比值，并绘制相应的图表。

如图7所示，x＝0且频率为1kHz时,电流传感器输出偏差为8.4％；x＝6.3且频率为1kHz时,传感器输出偏差小于1.5％；x＝10且频率为1kHz时,传感器输出偏差为14.2％，其他x坐标点的误差同理可以得出。可以发现x＝6.3时电流传感器输出偏差小，频率特性好。

综合图6和图7所示并考虑体积等因素，可以得知在本实施例提供的长、宽和高分别为80mm*20mm*3mm的铜排导线中，磁场检测部件在平面直角坐标系的坐标可以为(6.3,4.8)，即坐标(6.3,4.8)的位置处传感器的频率特性好。根据相对于铜排导线的几何中心镜像对称的位置，具有相似的频率特性，从而可得出四个TMR的坐标，如图8所示：TMR1(6.3,4.8)、TMR2(-6.3,4.8)、TMR3(-6.3,-4.8)和TMR4(6.3,-4.8)。同时，根据图6和图7还可以得出在频率为小于100赫兹时，趋肤效应对导线的影响小，在此频率下，磁场检测部件位于电流传感器中的位置可以任意选择。

实施例2

传统带磁芯的铜排电流传感器体积大、价格高，且在测量大电流时磁芯容易饱和，不适合在结构紧凑的电力电子系统里使用。

因此，本实施例提供了一种交流无磁芯电流传感器500，如图9所示，其包括第一磁场检测部件501、第二磁场检测部件502、第三磁场检测部件503和第四磁场检测部件504，第一磁场检测部件501和第二磁场检测部件502位于铜排导线506的一侧，第三磁场检测部件503和第四磁场检测部件504位于铜排导线506的另一侧，第一磁场检测部件501、第二磁场检测部件502、第三磁场检测部件503和第四磁场检测部件504均与可编程增益放大器505连接。

在本实施例提供的交流无磁芯电流传感器采用差分结构，其差分结构的原理如图10所示，该结构能够部分抑制外部磁场干扰并提高测试精度，且适用于不同量程的电流测量。

在本实施例中，第一磁场检测部件501、第二磁场检测部件502、第三磁场检测部件503和第四磁场检测部件504的几何中心与铜排导线的几何中心的横向距离和纵向距离均相等，其横向距离和纵向距离均可以由实施例1所提供的电流传感器的磁场检测部件位置确定方法确定。横向距离范围可以为5-7mm，纵向距离范围可以为3-7mm。

例如，在本实施例中，铜排导线的长、宽和高分别为80mm*20mm*3mm，横向距离为6.3mm，纵向距离为4.8mm，磁场检测部件采用磁隧道结磁电阻芯片。且申请人在实际处理过程中发现，未采用本实施例提供的交流无磁芯电流传感器测量1000赫兹的电流时，趋肤效应对电流传感器的影响误差在15％左右，而采用本实施例提供的交流无磁芯电流传感器测量1000赫兹的电流，且各磁场检测部件的几何中心到铜排导线几何中心的横向距离为6.3mm、纵向距离为4.8mm时，趋肤效应对电流传感器的影响误差不大于1.5％，如图11所示，通入交流电流进行测试，可以得到，电流传感器的交流测量误差小于1％，满足设计目标。在一些实施例中，铜排导线的尺寸也可以为其他的尺寸，例如180mm*30mm*5mm或200mm*10mm*3mm等。且磁场检测部件也可以为霍尔(Hall)芯片、各向异性磁阻(AMR)芯片、巨磁阻(GMR)芯片等磁敏器件。

在本实施例中，交流无磁芯电流传感器中磁场检测部件的设置位置处于趋肤效应影响最小的位置，因此该电流传感器在测量铜排导线时，所受到的趋肤效应影响将会降低，提高测量精度。

实施例3

本实施例提供了一种交流无磁芯电流传感器的检测系统，包括仿真设备(未示出)，用于采用实施例1所述的电流传感器的磁场检测部件位置确定方法确定出磁场检测部件的设置位置，即磁场检测部件设置在电流传感器中所受到趋肤效应影响最小的位置。详细内容请参考上述方法实施例1的相关描述，此处不再赘述。

如图9所示，还包括电流传感器500，包括第一磁场检测部件501、第二磁场检测部件502、第三磁场检测部件503和第四磁场检测部件504，基于设置位置设置在铜排导线506的周围。

交流无磁芯电流传感器的检测系统还包括检测设备(未示出)，与电流传感器500、铜排导线506分别电连接，用于向铜排导线506通入交流电，并接收电流传感器500检测得到的电流值。

在本实施例中，用仿真设备仿真出磁场检测部件位于电流传感器中最优的设置位置，通过电流传感器500测量出通过铜排导线506的电流，由于电流传感器500的磁场检测部件设置在趋肤效应影响小的位置，因此该电流传感器500在测量电流时误差小。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。