CN109754998A - 一种有源双级电流互感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供的有源双级电流互感器，在双级电流互感器的第一级电流互感器上增加二次线圈第一绕组和主回路信号放大电路，或者在双级电流互感器的第二级电流互感器上增加辅助线圈第一绕组和辅助回路信号放大电路，采用零磁通电流互感技术来降低第一级电流互感器或第二级电流互感器的测量误差，从而进一步降低了双级电流互感器的测量误差。

Description

一种有源双级电流互感器

技术领域

本发明属于电流测量的技术领域，具体涉及一种有源双级电流互感器。

背景技术

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，被广泛应用于工业现场设备和电力系统一次保护及控制回路中，用于测量线路中的电流，电流互感器基本的性能要求之一是具有低的测量误差，但是在进行电能量计量时要求电流互感器有尽可能低的测量误差。

申请号为WO96/01432的PCT专利：“Improved clipon CT”公开了一种双级电流互感器，用于降低电流互感器的测量误差，具体如图1所示，该互感器包含第一磁芯、第二磁芯、一次第一线圈绕组Np1、一次第二线圈绕组Np2、二次第一线圈绕组Ns1、二次第二线圈绕组Ns2、二次第三线圈绕组Nt、放大器、负载电阻RSL等，一次第一线圈绕组Np1、二次第一线圈绕组Ns1绕制在第一磁芯上，一次第二线圈绕组Np2、二次第二线圈绕组Ns2、二次第三线圈绕组Nt绕制在第二磁芯上，一次第一线圈绕组Np1和一次第二线圈绕组Np2串接，二次第一线圈绕组Ns1和二次第二线圈绕组Ns2串接，二次第三线圈绕组Nt的一端与放大器的正端及负载电阻RSL的一端相连接，二次第三线圈绕组Nt的另一端与放大器的负端及放大器的输出端相连接，第一级电流互感器由一次第一线圈绕组Np1、二次第一线圈绕组Ns1、二次第二线圈绕组Ns2、负载电阻Np2组成，第二级电流互感器由一次第二线圈绕组Np2、二次第二线圈绕组Ns2、二次第三线圈绕组Nt、放大器、负载电阻RSL组成，该负载电阻RSL中流过的电流正比于电流互感器的输入电流，电流互感器的测量误差为第一级电流互感器的测量误差和第二级电流互感器的测量误差的乘积，因此大大降低了电流互感器的测量误差。虽然这种双级电流互感器能降低电流互感器的测量误差，对应某些领域中，如在开口电流互感器的应用中，由于开口电流互感器的比差及角差都较大，即使在开口电流互感器中采用了前述的双级电流互感器的方案，利用开口电流互感器进行测量存在的测量误差仍然较大，仍然难以满足高精度电流测量的要求。

因此，仍然需要进一步降低双级电流互感器的测量误差，以满足各个领域中对电流测量的高精度要求。

发明内容

本发明的目的是为了进一步降低双级电流互感器的测量误差，提供一种有源双级电流互感器，在双级电流互感器的第一级电流互感器上增加二次线圈第一绕组和主回路信号放大电路，或者在双级电流互感器的第二级电流互感器上增加辅助线圈第一绕组和辅助回路信号放大电路，采用零磁通电流互感技术来降低第一级电流互感器或第二级电流互感器的测量误差，从而进一步降低了双级电流互感器的测量误差。

为了降低了有源双级电流互感器的测量误差，本发明采用以下多种技术方案。

技术方案一：

一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈绕组、辅助线圈第一绕组、辅助线圈第二绕组、辅助回路信号放大电路；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述辅助线圈第一绕组和所述辅助线圈第二绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组的匝数；或者，所述二次线圈绕组的一部分绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述二次线圈绕组的另一部分绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组的匝数；或者，所述二次线圈绕组的一部分绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈绕组的另一部分绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述二次线圈绕组绕制在所述主磁芯上的部分绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组绕制在所述辅助磁芯上的部分绕组的匝数，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组绕制在所述辅助磁芯上的部分绕组的匝数；

所述辅助回路信号放大电路的输入端的正端与所述辅助线圈第一绕组的同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输入端的负端与所述辅助线圈第一绕组的非同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输出端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，所述二次线圈绕组的非同名端与所述辅助回路信号放大电路的电源地相连接；

所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，所述二次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的信号输出端。

使用时，主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈绕组的两端，流过主负载电阻的电流值与流过所述一次线圈绕组的电流值成正比。

技术方案二：

一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈第一绕组、二次线圈第二绕组、辅助线圈第一绕组、辅助线圈第二绕组、主回路信号放大电路、辅助回路信号放大电路；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上；或者，所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯上；

所述辅助线圈第一绕组和所述辅助线圈第二绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第二绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的匝数；或者，所述二次线圈第二绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈第二绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的绕制在所述辅助磁芯上的另一半绕组的匝数；

所述主回路信号放大电路的输入端的正端与所述二次线圈第一绕组的同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输入端的负端与所述二次线圈第一绕组的非同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输出端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述辅助回路信号放大电路的输入端的正端与所述辅助线圈第一绕组的同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输入端的负端与所述辅助线圈第一绕组的非同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输出端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第二绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接；

所述主回路信号放大电路的电源地与所述辅助回路信号放大电路的电源地相连接；

所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接；

所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端。

使用时，主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地，流过主负载电阻的电流值与流过所述一次线圈绕组的电流值成正比。

技术方案三：

一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈第一绕组、二次线圈第二绕组、辅助线圈第一绕组、辅助线圈第二绕组、主回路信号放大电路、辅助回路信号放大电路；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上；或者，所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯上；

所述辅助线圈第一绕组和所述辅助线圈第二绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第二绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的匝数；或者，所述二次线圈第二绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈第二绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的绕制在所述辅助磁芯上的另一半绕组的匝数；

所述主回路信号放大电路的输入端的正端与所述二次线圈第一绕组的同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输入端的负端与所述二次线圈第一绕组的非同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输出端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述辅助回路信号放大电路的输入端的正端与所述辅助线圈第一绕组的同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输入端的负端与所述辅助线圈第一绕组的非同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输出端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第二绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接；

所述主回路信号放大电路的电源地与所述辅助回路信号放大电路的电源地相连接；

所述辅助线圈第一绕组的同名端或者非同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接；

所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端。

使用时，主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地，流过主负载电阻的电流值与流过所述一次线圈绕组的电流值成正比。

技术方案四：

一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈第一绕组、二次线圈第二绕组、辅助线圈绕组、主回路信号放大电路、主负载电阻、辅助负载电阻；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述辅助线圈绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上；或者，所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯上；

所述二次线圈第二绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的匝数；或者，所述二次线圈第二绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈第二绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的绕制在所述辅助磁芯上的另一半绕组的匝数；

所述主回路信号放大电路的输入端的正端与所述二次线圈第一绕组的同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输入端的负端与所述二次线圈第一绕组的非同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输出端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接；

所述主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地；

所述辅助负载电阻的两端分别连接在所述辅助线圈绕组的两端；

所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端；

所述辅助线圈绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，所述辅助线圈绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；或者，所述辅助线圈绕组的同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接，所述二次线圈第二绕组的同名端和所述辅助线圈绕组的非同名端为有源双级电流互感器的信号输出端。

有源双级电流互感器的信号输出端的电压差值与流过所述一次线圈绕组的电流值成正比。

本发明的有益效果是：本发明的有源双级电流互感器比传统双级电流互感器有更低的测量误差。

附图说明

图1是专利名称为“Improved clipon CT”中公开的双级电流互感器的原理框图。

图2至图13是本发明实施例1的原理图；

图14至图27是本发明实施例2的原理图；

图28至图35是本发明实施例3的原理图；

图36至图50是本发明实施例4的原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明，使得本技术方案更加清楚、明白。各图中，线圈标有“*”的端为同名端，另一端为非同名端。

实施例1

本实施例与方案一对应。

如图2所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、辅助回路信号放大电路9；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，二次线圈绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7绕制在辅助磁芯2上；

辅助线圈第一绕组6的匝数等于二次线圈绕组5的匝数；

辅助线圈第二绕组7的匝数等于二次线圈绕组5的匝数；

二次线圈绕组5的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，二次线圈绕组5的非同名端与辅助回路信号放大电路9的电源地相连接；

辅助回路信号放大电路9的输入端的正端与辅助线圈第一绕组6的同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输入端的负端与辅助线圈第一绕组6的非同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输出端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端,二次线圈绕组5的两端为有源双级电流互感器的信号输出端。

当在二次线圈绕组5的两端连接负载电阻10时，主磁芯1、一次线圈绕组3、二次线圈绕组5构成第1级电流互感器；辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、辅助回路信号放大电路9构成第2级电流互感器，在忽略辅助回路信号放大电路9的输入端电流的条件下，有以下方程式：

Np*Ip-Ns*Is1-Ns*Im1＝0

Np*Ip-Ns*Is1-Ns*Is2-Ns*Im2＝0

Im1＝E1/Zm1

Im2＝E2/Zm2

E1＝Is1*R01+Is*RL

K2*E2+E2＝Is2*R02

Is＝Is1+Is2

其中：

Np：一次线圈绕组3的匝数

Ns：二次线圈绕组5和辅助线圈第一绕组6以及辅助线圈第二绕组7的匝数

Is1：二次线圈绕组5中的电流

Is2：辅助线圈第二绕组7中的电流

Is：负载电阻10中的电流

Im1：主磁芯1的励磁电流

Im2：辅助磁芯2的励磁电流

E1：二次线圈绕组5上的感应电势

E2：辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7上的感应电势

Zm1：主磁芯1的励磁阻抗

Zm2：辅助磁芯2的励磁阻抗

R01：二次线圈绕组5的阻抗值

R02：辅助线圈第二绕组7的阻抗值

RL：负载电阻10阻抗值

K2：辅助回路信号放大电路9的电压放大倍数

由于Zm1>>RL，求解以上方程式，可近似得到：

e≈e1*e2/(1+K2)

其中：

e1＝[(R01+RL)/Zm1]/[1+(R01+RL)/Zm1]

e2＝[(R02+RL)/Zm2]/[1+(R02+RL)/Zm2]

双级电流互感器的测量误差为(e1*e2)，而本发明的有源双级电流互感器的测量误差比双级电流互感器的测量误差(e1*e2)还低了(1+K2)倍，本发明的有源双级电流互感器进一步降低了电流互感器的测量误差。

进一步的，也可以将辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接改为辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，如图3所示；或者改为辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，如图4所示；或者改为辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，如图5所示；

此外，还可以对第1级电流互感器采用减匝补偿的方法来降低第1级电流互感器的测量误差e1，从而进一步降低有源双级电流互感器的测量误差。

一种有源双级电流互感器，如图6所示，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、辅助回路信号放大电路9；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，二次线圈绕组5的一部分绕组绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，二次线圈绕组5的另一部分绕组绕制在辅助磁芯2上，辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7绕制在辅助磁芯2上；

辅助线圈第一绕组6的匝数等于二次线圈绕组5的匝数；

辅助线圈第二绕组7的匝数等于二次线圈绕组5的匝数；

二次线圈绕组5的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，二次线圈绕组5的非同名端与辅助回路信号放大电路9的电源地相连接；

辅助回路信号放大电路9的输入端的正端与辅助线圈第一绕组6的同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输入端的负端与辅助线圈第一绕组6的非同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输出端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端,二次线圈绕组5的两端为有源双级电流互感器的信号输出端。

当在二次线圈绕组5的两端连接负载电阻10时，有以下方程式：

Np*Ip-(1-Δ)Ns*Is1-Ns*Im1＝0

Np*Ip-Ns*Is1-Ns*Is2-Ns*Im2＝0

Im1＝[E1/(1-Δ)]/Zm1

Im2＝E2/Zm2

E1＝Is1*R01+Is*RL

K2*E2+E2＝Is2*R02

Is＝Is1+Is2

其中：

Np：一次线圈绕组3的匝数

Ns：辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7的匝数

Ns：二次线圈绕组5的匝数

Δ*Ns：二次线圈绕组5绕制在辅助磁芯2上的部分绕组的匝数

Is1：二次线圈绕组5中的电流

Is2：辅助线圈第二绕组7中的电流

Is：负载电阻10中的电流

Im1：主磁芯1的励磁电流

Im2：辅助磁芯2的励磁电流

E1：二次线圈绕组5上的感应电势

E2：辅助线圈第二绕组7上的感应电势

Zm1：主磁芯1的励磁阻抗

Zm2：辅助磁芯2的励磁阻抗

R01：二次线圈绕组5的阻抗值

R02：辅助线圈第二绕组7的阻抗值

RL：负载电阻10的阻抗值

K2：辅助回路信号放大电路9的电压放大倍数

由于Zm1>>RL，求解以上方程式，可近似得到：

e≈[e1*/(1-e1)-Δ]*e2/(1+K2)

当二次线圈绕组5绕制在辅助磁芯2上的部分绕组的匝数占二次线圈绕组5的匝数的比例值为：Δ＝e1*/(1-e1)时，则有源双级电流互感器的测量误差e≈0，从而进一步了降低有源双级电流互感器的测量误差。

进一步的，也可以将辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接改为辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，如图7所示；或者改为辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，如图8所示；或者改为辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，如图9所示；

此外，为方便制造，各线圈绕组还可以按不同的方式进行绕制，如图2至图13所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、辅助回路信号放大电路9；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，或者，一次线圈绕组3的一半绕组绕制在主磁芯1上，一次线圈绕组3的另一半绕组绕制在辅助磁芯2上；

辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，辅助线圈第二绕组7的匝数小于或等于二次线圈绕组5的匝数；或者，二次线圈绕组5的一部分绕组绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，二次线圈绕组5的另一部分绕组绕制在辅助磁芯2上，辅助线圈第二绕组7的匝数小于或等于二次线圈绕组5的匝数；或者，二次线圈绕组5的一部分绕组绕制在主磁芯1上，二次线圈绕组5的另一部分绕组绕制在辅助磁芯2上，二次线圈绕组5绕制在主磁芯1上的部分绕组的匝数小于或等于二次线圈绕组5绕制在辅助磁芯2上的另一部分绕组的匝数，辅助线圈第二绕组7的匝数小于或等于二次线圈绕组5的匝数；

辅助回路信号放大电路9的输入端的正端与辅助线圈第一绕组6的同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输入端的负端与辅助线圈第一绕组6的非同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输出端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，或者，辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，或者，辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，或者，辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，二次线圈绕组5的两端为有源双级电流互感器的信号输出端。

使用时，主负载电阻10的两端分别连接在二次线圈绕组5的两端，流过主负载电阻10的电流值与流过一次线圈绕组3的电流值成正比。

实施例2

本实施例与方案二对应。

如图14所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、主回路信号放大电路8、辅助回路信号放大电路9；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4和二次线圈第二绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；

辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

辅助线圈第一绕组6的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

辅助线圈第二绕组7的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

主回路信号放大电路8的输入端的正端与二次线圈第一绕组4的同名端相连接，主回路信号放大电路8的输入端的负端与二次线圈第一绕组4的非同名端相连接，主回路信号放大电路8的输出端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接；

二次线圈第一绕组4的非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接；

辅助回路信号放大电路9的输入端的正端与辅助线圈第一绕组6的同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输入端的负端与辅助线圈第一绕组6的非同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输出端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

二次线圈第二绕组5的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

主回路信号放大电路8的电源地与辅助回路信号放大电路9的电源地相连接；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端。

二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；

当在有源双级电流互感器的信号输出端连接负载电阻10时，主磁芯1、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、主回路信号放大电路8、负载电阻10构成第1级电流互感器；辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、辅助回路信号放大电路9、负载电阻10构成第2级电流互感器，在忽略主回路信号放大电路8和辅助回路信号放大电路9的输入端电流的条件下，有以下方程式：

Np*Ip-Ns*Is1-Ns*Im1＝0

Np*Ip-Ns*Is1-Ns*Is2-Ns*Im2＝0

Im1＝E1/Zm1

Im2＝E2/Zm2

K1*E1+E1＝Is1*R01+Is*RL

K2*E2+E2＝Is2*R02

Is＝Is1+Is2

其中：

Np：一次线圈绕组3的匝数

Ns：二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7的匝数

Is1：二次线圈第二绕组5中的电流

Is2：辅助线圈第二绕组7中的电流

Is：负载电阻10中的电流

Im1：主磁芯1的励磁电流

Im2：辅助磁芯2的励磁电流

E1：二次线圈第一绕组4和二次线圈第二绕组5上的感应电势

E2：辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7上的感应电势

Zm1：主磁芯1的励磁阻抗

Zm2：辅助磁芯2的励磁阻抗

R01：二次线圈第二绕组5的阻抗值

R02：辅助线圈第二绕组7的阻抗值

RL：负载电阻10阻抗值

K1：主回路信号放大电路8的信号放大倍数

K2：辅助回路信号放大电路9的信号放大倍数

由于Zm1>>RL，求解以上方程式，可近似得到：

e≈[e1/(1+K1)]*[e2/(1+K2)]

其中：

e1＝[(R01+RL)/Zm1]/[1+(R01+RL)/Zm1]

e2＝(R02/Zm2)/[1+(R02+RL)/Zm2]

本实施例的测量误差与实施例1的测量误差e≈e1*e2/(1+K2)相比，还低了(1+K1)倍，进一步减小了电流互感器的测量误差。

进一步的，也可以将辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接改为辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，参考图7所示的连接方式；或者改为辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，参考图8所示的连接方式；或者改为辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，参考图9所示的连接方式；

进一步的，也可以将二次线圈第一绕组4的非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接改为二次线圈第一绕组4的同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接，如图15所示；或者改为二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，如图16所示；或者改为二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，如图17所示；或者改为二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，如图18所示；或者改为二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，如图19所示；

此外，为方便制造，各线圈绕组还可以按不同的方式进行绕制：

如图14至图27所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、主回路信号放大电路8、辅助回路信号放大电路9；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，或者，一次线圈绕组3的一半绕组绕制在主磁芯1上，一次线圈绕组3的另一半绕组绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；或者，二次线圈第一绕组4绕制在主磁芯1上；

辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈第二绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，辅助线圈第二绕组7的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；或者，二次线圈第二绕组5的一半绕组绕制在主磁芯1上，二次线圈第二绕组5的另一半绕组绕制在辅助磁芯2上，辅助线圈第二绕组7的匝数等于二次线圈第二绕组5的绕制在辅助磁芯2上的绕组匝数；

主回路信号放大电路8的输入端的正端与二次线圈第一绕组4的同名端相连接，主回路信号放大电路8的输入端的负端与二次线圈第一绕组4的非同名端相连接，主回路信号放大电路8的输出端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接；

辅助回路信号放大电路9的输入端的正端与辅助线圈第一绕组6的同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输入端的负端与辅助线圈第一绕组6的非同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输出端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

二次线圈第二绕组5的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

主回路信号放大电路8的电源地与辅助回路信号放大电路9的电源地相连接；

辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，或者，辅助线圈第一绕组6的同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接，或者，辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接，或者，辅助线圈第一绕组6的非同名端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与主回路信号放大电路的电源地相连接；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；

使用时，主负载电阻10的两端分别连接在二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地，流过主负载电阻10的电流值与流过一次线圈绕组3的电流值成正比。

实施例3

本实施例与方案三对应。

如图28所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、主回路信号放大电路8、辅助回路信号放大电路9；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4和二次线圈第二绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；

辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

辅助线圈第一绕组6的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

辅助线圈第二绕组7的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

主回路信号放大电路8的输入端的正端与二次线圈第一绕组4的同名端相连接，主回路信号放大电路8的输入端的负端与二次线圈第一绕组4的非同名端相连接，主回路信号放大电路8的输出端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接；

二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接；

辅助回路信号放大电路9的输入端的正端与辅助线圈第一绕组6的同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输入端的负端与辅助线圈第一绕组6的非同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输出端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

辅助线圈第一绕组6的非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接；

二次线圈第二绕组5的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

主回路信号放大电路8的电源地与辅助回路信号放大电路9的电源地相连接；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端。

二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；

当在有源双级电流互感器的信号输出端连接负载电阻10时，主磁芯1、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、主回路信号放大电路8、负载电阻10构成第1级电流互感器；辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、辅助回路信号放大电路9、负载电阻10构成第2级电流互感器，有源双级电流互感器的误差计算与实施例2的相同，可参考实施例2。

实施例3与实施例2有相同的误差等级，同样进一步减小了电流互感器的测量误差。

进一步的，也可以将辅助线圈第一绕组6的非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接更改为辅助线圈第一绕组6的同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接，如图29所示；

此外，为方便制造，各线圈绕组还可以按不同的方式进行绕制：

如图28至图35所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈第一绕组6、辅助线圈第二绕组7、主回路信号放大电路8、辅助回路信号放大电路9；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，或者，一次线圈绕组3的一半绕组绕制在主磁芯1上，一次线圈绕组3的另一半绕组绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；或者，二次线圈第一绕组4绕制在主磁芯1上；

辅助线圈第一绕组6和辅助线圈第二绕组7绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈第二绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，辅助线圈第二绕组7的匝数小于或等于二次线圈第二绕组5的匝数；或者，二次线圈第二绕组5的一半绕组绕制在主磁芯1上，二次线圈第二绕组5的另一半绕组绕制在辅助磁芯2上，辅助线圈第二绕组7的匝数小于或等于二次线圈第二绕组5的绕制在辅助磁芯2上的绕组的匝数；

主回路信号放大电路8的输入端的正端与二次线圈第一绕组4的同名端相连接，主回路信号放大电路8的输入端的负端与二次线圈第一绕组4的非同名端相连接，主回路信号放大电路8的输出端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接；

辅助回路信号放大电路9的输入端的正端与辅助线圈第一绕组6的同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输入端的负端与辅助线圈第一绕组6的非同名端相连接，辅助回路信号放大电路9的输出端与辅助线圈第二绕组7的非同名端相连接；

二次线圈第二绕组5的同名端与辅助线圈第二绕组7的同名端相连接；

主回路信号放大电路8的电源地与辅助回路信号放大电路9的电源地相连接；

辅助线圈第一绕组6的同名端或者非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接；

二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接；

二次线圈第一绕组4的同名端或者非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端或者非同名端的连接方式参考图16、图17、图18、图19。

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；

使用时，主负载电阻10的两端分别连接在二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地，流过主负载电阻10的电流值与流过一次线圈绕组3的电流值成正比。

实施例4

本实施例与方案三对应。

如图36所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈绕组7、主回路信号放大电路8、主负载电阻10、辅助负载电阻11；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；

二次线圈第二绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；

辅助线圈绕组7绕制在辅助磁芯2上；

辅助线圈绕组7的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

二次线圈第一绕组4的匝数等于二次线圈第二绕组5的匝数；

主回路信号放大电路8的输入端的正端与二次线圈第一绕组4的同名端相连接，主回路信号放大电路8的输入端的负端与二次线圈第一绕组4的非同名端相连接，主回路信号放大电路8的输出端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接；

二次线圈第一绕组4的非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接；

辅助线圈绕组7的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接；

负载电阻10的两端分别连接到二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地；

辅助电阻11的两端分别连接到辅助线圈绕组7的两端；

负载电阻10的阻抗值等于辅助电阻11的阻抗值；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，辅助线圈绕组7的同名端和主回路信号放大电路8的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；

由主磁芯1、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、主回路信号放大电路8以及负载电阻10构成第1级电流互感器；由辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈绕组7以及辅助电阻11构成第2级电流互感器，在忽略主回路信号放大电路9的输入端电流的条件下，有以下方程式：

Np*Ip-Ns*Is1-Ns*Im1＝0

Np*Ip-Ns*Is1-Ns*Is2-Ns*Im2＝0

Im1＝E1/Zm1

Im2＝E2/Zm2

K1*E1+E1＝Is1*(R01+RL)

E2＝Is2*(R02+RL)

Uout＝Is1*RL+Is2*RL

其中：

Np：一次线圈绕组3的匝数

Ns：二次线圈第一绕组4、二次线圈绕组5以及辅助线圈第二绕组7的匝数

Is1：二次线圈第二绕组5中的电流

Is2：辅助线圈绕组7中的电流

Is1：负载电阻10中的电流

Is2：负载电阻11中的电流

Im1：主磁芯1的励磁电流

Im2：辅助磁芯2的励磁电流

E1：二次线圈第一绕组4和二次线圈第二绕组5上的感应电势

E2：辅助线圈绕组7上的感应电势

Zm1：主磁芯1的励磁阻抗

Zm2：辅助磁芯2的励磁阻抗

R01：二次线圈第二绕组5的阻抗值

R02：辅助线圈绕组7的阻抗值

RL：负载电阻10和负载电阻11的阻抗值

K1：主回路信号放大电路8的电压放大倍数

由于Zm1>>RL，求解以上方程式，可近似得到：

e≈e1*e2/(1+K1)

其中：

e1＝[(R01+RL)/Zm1]/[1+(R01+RL)/Zm1]

e2＝[(R02+RL)/Zm2]/[1+(R02+RL)/Zm2]

双级电流互感器的测量误差为(e1*e2),本发明的有源双级电流互感器的测量误差比双级电流互感器的测量误差(e1*e2)还低了(1+K1)倍，本发明的有源双级电流互感器进一步降低了电流互感器的测量误差。

进一步的，还可以将二次线圈第一绕组4的非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接更改为二次线圈第一绕组4的同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接，如图37所示；或者改为二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，如图38所示；或者改为二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，如图39所示；或者改为二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，如图40所示；或者改为二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，如图41所示；

进一步的，还可以将辅助线圈绕组7的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接更改为辅助线圈绕组7的同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接，二次线圈第二绕组5的同名端和辅助线圈绕组7的非同名端为有源双级电流互感器的信号输出端，如图42至图47所示。

此外，为方便制造，各线圈绕组还可以按不同的方式进行绕制。

如图36至图50所示，一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯1、辅助磁芯2、一次线圈绕组3、二次线圈第一绕组4、二次线圈第二绕组5、辅助线圈绕组7、主回路信号放大电路8、主负载电阻10、辅助负载电阻11；

一次线圈绕组3绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，或者，一次线圈绕组3的一半绕组绕制在主磁芯1上，一次线圈绕组3的另一半绕组绕制在辅助磁芯2上；

辅助线圈绕组7绕制在辅助磁芯2上；

二次线圈第一绕组4绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上；或者，二次线圈第一绕组4绕制在主磁芯1上；

二次线圈第二绕组5绕制在主磁芯1和辅助磁芯2上，辅助线圈绕组7的匝数小于或等于二次线圈第二绕组5的匝数；或者，二次线圈第二绕组5的一半绕组绕制在主磁芯1上，二次线圈第二绕组5的另一半绕组绕制在辅助磁芯2上，辅助线圈绕组7的匝数小于或等于二次线圈第二绕组5的绕制在辅助磁芯2上绕组的匝数；

主回路信号放大电路8的输入端的正端与二次线圈第一绕组4的同名端相连接，主回路信号放大电路8的输入端的负端与二次线圈第一绕组4的非同名端相连接，主回路信号放大电路8的输出端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接；

二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与二次线圈第二绕组5的非同名端相连接，或者，二次线圈第一绕组4的同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接，或者，二次线圈第一绕组4的非同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接；

主负载电阻10的两端分别连接在二次线圈第二绕组5的同名端和主回路信号放大电路8的电源地；

辅助负载电阻11的两端分别连接在辅助线圈绕组7的两端；

一次线圈绕组3的两端为有源双级电流互感器的电流输入端；

辅助线圈绕组7的非同名端与二次线圈第二绕组5的同名端相连接，辅助线圈绕组7的同名端和主回路信号放大电路8的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；或者，辅助线圈绕组7的同名端与主回路信号放大电路8的电源地相连接，二次线圈第二绕组5的同名端和辅助线圈绕组7的非同名端为有源双级电流互感器的信号输出端。

有源双级电流互感器的信号输出端的电压差值与流过一次线圈绕组3的电流值成正比。

以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种有源双级电流互感器，其特征在于，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈绕组、辅助线圈第一绕组、辅助线圈第二绕组、辅助回路信号放大电路；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述辅助线圈第一绕组和所述辅助线圈第二绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组的匝数；或者，所述二次线圈绕组的一部分绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述二次线圈绕组的另一部分绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组的匝数；或者，所述二次线圈绕组的一部分绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈绕组的另一部分绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述二次线圈绕组绕制在所述主磁芯上的部分绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组绕制在所述辅助磁芯上的部分绕组的匝数，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈绕组绕制在所述辅助磁芯上的部分绕组的匝数；

所述辅助回路信号放大电路的输入端的正端与所述辅助线圈第一绕组的同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输入端的负端与所述辅助线圈第一绕组的非同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输出端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，所述二次线圈绕组的非同名端与所述辅助回路信号放大电路的电源地相连接；

所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，所述二次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的信号输出端。

2.根据权利要求1所述的一种有源双级电流互感器，其特征在于，还包括主负载电阻，主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈绕组的两端。

3.一种有源双级电流互感器，其特征在于，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈第一绕组、二次线圈第二绕组、辅助线圈第一绕组、辅助线圈第二绕组、主回路信号放大电路、辅助回路信号放大电路；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上；或者，所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯上；

所述辅助线圈第一绕组和所述辅助线圈第二绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第二绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的匝数；或者，所述二次线圈第二绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈第二绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的绕制在所述辅助磁芯上的另一半绕组的匝数；

所述主回路信号放大电路的输入端的正端与所述二次线圈第一绕组的同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输入端的负端与所述二次线圈第一绕组的非同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输出端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述辅助回路信号放大电路的输入端的正端与所述辅助线圈第一绕组的同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输入端的负端与所述辅助线圈第一绕组的非同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输出端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第二绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接；

所述主回路信号放大电路的电源地与所述辅助回路信号放大电路的电源地相连接；

所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述辅助线圈第一绕组的非同名端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接；

所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端。

4.根据权利要求3所述的一种有源双级电流互感器，其特征在于，还包括主负载电阻，主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地。

5.一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈第一绕组、二次线圈第二绕组、辅助线圈第一绕组、辅助线圈第二绕组、主回路信号放大电路、辅助回路信号放大电路；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上；或者，所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯上；

所述辅助线圈第一绕组和所述辅助线圈第二绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第二绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的匝数；或者，所述二次线圈第二绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈第二绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈第二绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的绕制在所述辅助磁芯上的另一半绕组的匝数；

所述主回路信号放大电路的输入端的正端与所述二次线圈第一绕组的同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输入端的负端与所述二次线圈第一绕组的非同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输出端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述辅助回路信号放大电路的输入端的正端与所述辅助线圈第一绕组的同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输入端的负端与所述辅助线圈第一绕组的非同名端相连接，所述辅助回路信号放大电路的输出端与所述辅助线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第二绕组的同名端与所述辅助线圈第二绕组的同名端相连接；

所述主回路信号放大电路的电源地与所述辅助回路信号放大电路的电源地相连接；

所述辅助线圈第一绕组的同名端或者非同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接；

所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端，所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端。

6.根据权利要求5所述的一种有源双级电流互感器，其特征在于，还包括主负载电阻，主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地。

7.一种有源双级电流互感器，包括：主磁芯、辅助磁芯、一次线圈绕组、二次线圈第一绕组、二次线圈第二绕组、辅助线圈绕组、主回路信号放大电路、主负载电阻、辅助负载电阻；

所述一次线圈绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，或者，所述一次线圈绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述一次线圈绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述辅助线圈绕组绕制在所述辅助磁芯上；

所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上；或者，所述二次线圈第一绕组绕制在所述主磁芯上；

所述二次线圈第二绕组绕制在所述主磁芯和所述辅助磁芯上，所述辅助线圈绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的匝数；或者，所述二次线圈第二绕组的一半绕组绕制在所述主磁芯上，所述二次线圈第二绕组的另一半绕组绕制在所述辅助磁芯上，所述辅助线圈绕组的匝数小于或等于所述二次线圈第二绕组的绕制在所述辅助磁芯上的另一半绕组的匝数；

所述主回路信号放大电路的输入端的正端与所述二次线圈第一绕组的同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输入端的负端与所述二次线圈第一绕组的非同名端相连接，所述主回路信号放大电路的输出端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接；

所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的非同名端相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接，或者，所述二次线圈第一绕组的非同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接；

所述主负载电阻的两端分别连接在所述二次线圈第二绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地；

所述辅助负载电阻的两端分别连接在所述辅助线圈绕组的两端；

所述一次线圈绕组的两端为有源双级电流互感器的电流输入端；

所述辅助线圈绕组的非同名端与所述二次线圈第二绕组的同名端相连接，所述辅助线圈绕组的同名端和所述主回路信号放大电路的电源地为有源双级电流互感器的信号输出端；或者，所述辅助线圈绕组的同名端与所述主回路信号放大电路的电源地相连接，所述二次线圈第二绕组的同名端和所述辅助线圈绕组的非同名端为有源双级电流互感器的信号输出端。