CN113341195A - 一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法、测量装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法、测量装置及设备，涉及传感器技术领域。该方法包括：获取多个单轴TMR元件各自对应的磁场强度，其中，多个单轴TMR元件安装在待测导线所在的空间内，磁场强度为待测导线中流通电流时所产生的磁场的磁场强度；多个单轴TMR元件的数量为2个或3个；基于多个单轴TMR元件各自对应的磁场强度以及多个单轴TMR元件之间的距离，确定待测导线所流通的电流的电流值。与现有的采用多个三轴TMR元件或四个及以上单轴TMR元件的测量方式相比，本申请采用2个或3个单轴TMR元件就可以达到精确测量的目的，在满足测量精度的同时节约了成本。

Description

一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法、测量装置及设备

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，特别是涉及一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法、测量装置及设备。

背景技术

近年来，以数字技术为代表的第四次工业革命给世界带来了翻天覆地的变化，也逐步引领生产模式和组织方式的变革。输电领域的技术发展也越来越朝着数字化的方向转型，云计算、大数据、物联网等技术是数字化电网的核心，传感与测量是上述技术的基础。电流作为电力系统中最重要的电气量之一，电流传感器的研制以及规模化应用显得尤为重要。

电流测量方法可以分为侵入式测量和非侵入式测量。侵入式测量需要将电流传感器接入到电路中，依据欧姆定律计算出电流的大小。非侵入式测量依据法拉第电磁感应定律，通过检测电流产生的磁场大小来间接得到电流值。现有的非侵入式电流传感器件主要包括电流互感器、罗氏线圈、霍尔元件传感器、光学电子式传感器、磁阻传感器等。与电流互感器、罗氏线圈、霍尔元件传感器等相比，磁阻传感器本质上是一个随外加磁场变化而变化的电阻，因此，采用磁电阻测量磁场不需要复杂的外围电路，可以将磁电阻电桥封装在尺寸很小的芯片内，测量磁场不需要磁芯，而且磁电阻的零输入电阻灵活可调，因此采用磁电阻设计电流传感器比较容易做到低功耗和微型化。而隧道磁电阻(tunnelmagnetoresistance，TMR)传感器具有体积小、价格低、频带宽、灵敏度高、线性度强及温度系数低等优点，成为电流传感器发展的新趋势。

目前，通常采用若干个三轴TMR传感器或四个以上单轴TMR传感器测量电路系统中的电流，然而这些测量方式存在成本过高的缺点。

发明内容

本申请提供一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法，以解决现有的测量方式存在成本过高的问题。

相应的，本申请还提供了基于上述的电流测量方法进行测量的测量装置及设备。

为了解决上述问题，本申请公开了一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法，该方法包括：

获取多个单轴TMR元件各自对应的磁场强度，其中，多个单轴TMR 元件安装在待测导线所在的空间内，磁场强度为待测导线中流通电流时所产生的磁场的磁场强度；多个单轴TMR元件的数量为2个或3个；

基于多个单轴TMR元件各自对应的磁场强度以及多个单轴TMR元件之间的距离，确定待测导线所流通的电流的电流值。

在一可选实施例中，多个单轴TMR元件的数量为2个，基于多个单轴 TMR元件各自对应的磁场强度以及多个单轴TMR元件之间的距离，确定待测导线所流通的电流的电流值，包括：

根据两个单轴TMR元件在待测导线所在的空间内的安装位置，获取两个单轴TMR元件之间的距离；

基于两个单轴TMR元件各自对应的磁场强度和两个单轴TMR元件之间的距离，确定待测导线所流通的电流的电流值；

其中，两个单轴TMR元件位于待测导线的同一半径的延长线上，两个单轴TMR元件与待测导线的中心之间的距离不相等，且两个单轴TMR元件的敏感方向与待测导线的磁场方向相一致。

在一可选实施例中，基于两个单轴TMR元件各自对应的磁场强度和两个单轴TMR元件的之间的距离，确定待测导线所流通的电流的电流值，包括：

按照式(1)的方式确定待测导线所流通的电流的电流值：

式中：μ₀为真空磁导率，其值为4π×10^-7Tm/A，B₁、B₂为两个单轴TMR 元件各自对应的磁场强度，d₁为两个单轴TMR元件的之间的距离。

在一可选实施例中，多个单轴TMR元件的数量为3个，基于多个单轴 TMR元件各自对应的磁场强度以及多个单轴TMR元件之间的距离，确定待测导线所流通的电流的电流值，包括：

根据三个单轴TMR元件在待测导线所在的空间内的安装位置，获取三个单轴TMR元件中每相邻两个单轴TMR元件之间的距离，以及三个单轴 TMR元件的敏感方向与三个单轴TMR元件的切线所形成的夹角；

基于三个单轴TMR元件各自对应的磁场强度、每相邻两个单轴TMR 元件之间的距离以及三个单轴TMR元件各自对应的夹角，确定待测导线所流通的电流的电流值；

其中，三个单轴TMR元件沿待测导线的径向分布，三个单轴TMR元件共线等间距分布，三个单轴TMR元件与待测导线的中心之间的连线不重合。

在一可选实施例中，基于三个单轴TMR元件各自对应的磁场强度、每相邻两个单轴TMR元件之间的距离以及三个单轴TMR元件各自对应的夹角，确定待测导线所流通的电流的电流值，包括：

按照式(2)的方式确定待测导线所流通的电流的电流值：

式中：k₁＝B₃/cosθ₃，k₂＝B₄/cosθ₄，k₃＝B₅/cosθ₅，B₃、B₄、B₅为三个单轴TMR 元件各自对应的磁场强度，θ₃、θ₄、θ₅为三个单轴TMR元件各自对应的夹角，μ₀为真空磁导率，其值为4π×10^-7Tm/A，d₂为每相邻两个单轴TMR元件之间的距离。

第二方面，本申请公开了一种基于上述第一方面的电流测量方法的测量装置，包括：

获取模块，用于获取多个单轴TMR元件各自对应的磁场强度，其中，多个单轴TMR元件安装在待测导线所在的空间内，磁场强度为待测导线中流通电流时所产生的磁场的磁场强度；多个单轴TMR元件的数量为2个或3个；

确定模块，用于确定待测导线所流通的电流的电流值。

在一可选实施例中，多个单轴TMR元件的数量为2个，确定模块包括：

第一获取子模块，用于获取两个单轴TMR元件的之间的距离；

第一确定子模块，用于确定待测导线所流通的电流的电流值。

在一可选实施例中，多个单轴TMR元件的数量为3个，确定模块包括：

第二获取子模块，用于获取三个单轴TMR元件中每相邻两个单轴TMR 元件之间的距离以及三个单轴TMR元件的敏感方向与三个单轴TMR元件的切线所形成的夹角；

第二确定子模块，用于确定待测导线所流通的电流的电流值。

第三方面，本申请公开了一种测量设备，该测量设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面的基于隧道磁阻元件的电流测量方法。

第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的基于隧道磁阻元件的电流测量方法。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请中通过合理设计单轴TMR元件的安装位置，基于2个或3个单轴TMR元件所输出的磁场磁场强度以及单轴TMR元件之间的距离，应用改进算法，确定待测导线所流通的电流的电流值。与现有的采用多个三轴 TMR元件或四个及以上单轴TMR元件的测量方式相比，由于本申请采用2 个或3个单轴TMR元件就可以测出待测导线所流通的电流的电流值，单轴TMR元件由原来的四个及以上减少为2或3个，因此节约了成本。

附图说明

图1是载流导线周围产生的磁场示意图；

图2是本发明实施例的一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法的步骤流程图；

图3是本发明实施例的两个单轴TMR元件与待测导线的安装位置图；

图4是本发明实施例的三个单轴TMR元件与待测导线的安装位置图；

图5是本发明实施例的一种基于隧道磁阻元件的电流测量装置的结构框图；

附图标记说明：

其中，101、获取模块；102、确定模块；103、单轴TMR元件；104、待测导线。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，以下对TMR技术进行简单介绍。

TMR传感器的电流测量原理：

根据毕奥-萨伐尔定律可知，载流导线在空间某点P产生的磁场为：

式中：I是源电流，L是积分路径，dl是源电流的微小线元素，

为电流元指向待求场点的单位向量，μ₀为真空磁导率其值为4π×10^-7Tm/A，r 为P点到待测导线的距离。

如图1所示，载流长直导线CD内部通过的电流为I，空间中某点P与导线CD的距离为r₀，因此可以得出导线CD在点P产生的磁场为B：

当导线CD长度一定，并且导线与P点的位置保持相对固定时，导线 CD在P点产生的磁场大小B与导线内部的电流值成正比。而从TMR传感器的特性可知，在一定磁场强度范围内，TMR传感器的输出电压与周围磁场大小成线性关系。因此，可以通过TMR传感器的输出电压测量出周边磁场的大小，进而测量出电流值。

参照图2，示出了一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法，该方法包括：

S101、获取多个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度，其中，所述多个单轴TMR元件103安装在待测导线104所在的空间内，所述磁场强度为所述待测导线104中流通电流时所产生的磁场的磁场强度；所述多个单轴 TMR元件103的数量为2个或3个；

具体的，在本发明的实施例中，电流测量装置下发采集指令至多个单轴 TMR元件103，多个单轴TMR元件103感应待测导线104中流通电流时所产生的磁场的磁场强度，并将多个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度传递至电流测量装置。多个单轴TMR元件103采用差分输出信号，对共模干扰信号不敏感，抗干扰能力强，灵敏度高。

多个单轴TMR元件103安装在待测导线104所在的空间内的预设位置处，其安装位置的设计决定着采用何种方式确定待测导线104所流通的电流的电流值。需要说明是，单轴TMR元件103指的是只可以测量单轴方向上的磁感应强度的TMR元件。本实施例中，多个单轴TMR元件103位于待测导线104的一侧，且多个单轴TMR元件103所在的直线与待测导线104不平行，不构成环，同时多个单轴TMR与待测导线104不接触。

在一可选实施例中，获取多个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度时，需要对多个单轴TMR元件103所采集的信号进行滤波处理；对滤波处理后的多个单轴TMR元件103的信号进行模数转化，以获取多个单轴TMR 元件103各自对应的磁场强度。

具体的，在本发明的实施例中，电流测量装置对其获取的由多个单轴 TMR元件103所采集的信号进行滤波处理，以降低所采集的磁信号的噪声，对滤波处理后的多个单轴TMR元件103的磁信号进行模数转化，将模拟信号转化为数值信号，得到多个单轴TMR元件103对应的磁场强度值。

具体地，可以采用一阶RC低通滤波器对多个单轴TMR元件103所采集的信号进行滤波处理。该一阶RC低通滤波器的电阻值R为10Ω，电容C 为1Μf，截止频率为16kHz。

S102、基于多个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度以及多个单轴 TMR元件103之间的距离，确定待测导线104所流通的电流的电流值。

具体的，在本发明的实施例中，电流测量装置基于多个单轴TMR元件 103各自对应的磁场强度以及多个单轴TMR元件103之间的距离，进行算法处理，确定待测导线104所流通的电流的电流值。

本申请实施例中，通过合理设计单轴TMR元件103的安装位置，基于 2个或3个单轴TMR元件103所输出的磁场磁场强度以及单轴TMR元件 103之间的距离，确定待测导线104所流通的电流的电流值。与现有的采用多个三轴TMR元件或四个及以上单轴TMR元件103的测量方式相比，本申请采用2个或3个单轴TMR元件103就可以达到精确测量的目的，在满足测量精度的同时节约的成本。

在一可选实施例中，当多个单轴TMR元件103的数量为2个，基于多个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度以及多个单轴TMR元件103之间的距离，确定待测导线104所流通的电流的电流值，包括：

根据两个单轴TMR元件103在待测导线104所在的空间内的安装位置，获取两个单轴TMR元件103之间的距离；

基于两个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度和两个单轴TMR元件103之间的距离，确定待测导线104所流通的电流的电流值；

其中，两个单轴TMR元件103位于待测导线104的同一半径的延长线上，两个单轴TMR元件103与待测导线104的中心之间的距离不相等，且两个单轴TMR元件103的敏感方向与待测导线104的磁场方向相一致。

具体的，在本发明的实施例中，参见图3，当多个单轴TMR元件103 的数量为2个，2个单轴TMR元件103构成了传感阵列，基于隧道磁阻元件的电流测量方法作出了如下规定：

(1)待测导线104的半径、阵列内的单轴TMR元件103的半径均可以忽略；

(2)单轴TMR元件为理想磁敏感轴感应元件，即每个单轴TMR元件只对平行于磁敏感轴方向的磁场有感应；

(3)两个单轴TMR元件103的敏感方向与所述待测导线104的磁场方向相一致；

(4)两个单轴TMR元件位于待测导线104的同一半径的延长线上，且两个单轴TMR元件距离待测导线104中心的距离并不相等。

具体地，其中一个单轴TMR元件与待测导线104中心的距离为r₁，其对应的磁场强度为B₁；另一个单轴TMR元件与待测导线104中心的距离为 r₂，其对应的磁场强度为B₂，两个单轴TMR元件之间的距离为d₁。

由安培环路定理可知，在待测电流一定的情况下，待测导线104外部磁场与半径成反比，因此有如下公式：

由于两个单轴TMR元件之间的距离d₁等于两个单轴TMR元件与待测导线104中心的距离差，因此有如下公式：

d₁＝r₂-r₁式(1-3)

由式(1-1)、(1-2)、(1-3)可推导出：

式中：μ₀为真空磁导率，其值为4π×10^-7Tm/A，B₁、B₂为两个单轴TMR 元件103各自对应的磁场强度，d₁为两个单轴TMR元件103的之间的距离。

由于d₁为预先设置的值，其为已知量，只要通过两个单轴TMR元件103 测出对应的磁场强度B₁、B₂，即可按照式(1)的方式确定待测导线104所流通的电流的电流值。本实施例中，通过两个单轴TMR元件测量待测导线 104中流通的电流的电流值时，由于在两个单轴TMR元件安装在待测导线 104同一截面的延伸面上，且位于同一半径上，测量过程中只涉及单轴TMR 元件之间的距离，并未涉及单轴TMR元件103与待测导线104之间的距离，可以适用于不同规格的待测导线104，适用范围广。同时由于只采用两个单轴TMR元件，就可满足测量要求，因此本申请的测量装置成本较低，体积微小，适用于新一代电网传感器的研制。

在一可选实施例中，当多个单轴TMR元件103的数量为3个，基于多个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度以及多个单轴TMR元件103之间的距离，确定待测导线104所流通的电流的电流值，包括：

根据三个单轴TMR元件103在待测导线104所在的空间内的安装位置，获取三个单轴TMR元件103中每相邻两个单轴TMR元件103之间的距离，以及三个单轴TMR元件103的敏感方向与其对应的三个单轴TMR元件103 的切线所形成的夹角；

基于三个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度、每相邻两个单轴 TMR元件103之间的距离以及三个单轴TMR元件103各自对应的夹角，确定待测导线104所流通的电流的电流值；

其中，三个单轴TMR元件103沿待测导线104的径向分布，三个单轴 TMR元件103共线等间距分布，三个单轴TMR元件103与待测导线104的中心之间的连线不重合。

具体的，在本发明的实施例中，参见图4，当多个单轴TMR元件103 的数量为3个，3个单轴TMR元件103构成了传感阵列，基于隧道磁阻元件的电流测量方法作出了如下规定：

(1)待测导线104的半径、阵列内的单轴TMR元件103的半径均可以忽略；

(2)单轴TMR元件为理想磁敏感轴感应元件，即每个单轴TMR元件只对平行于磁敏感轴方向的磁场有感应；

(3)三个单轴TMR元件103在待测导线104的同一截面的延伸面上；

(4)三个单轴TMR元件103共线等间距分布，三个单轴TMR元件103 与待测导线104的中心之间的连线不重合。

具体地，三个单轴TMR元件与待测导线104中心之间的距离为r₃、r₄、 r₅，三个单轴TMR元件对应的磁场强度为B₃、B₄、B₅，三个单轴TMR元件103与其对应的三个单轴TMR元件切线所形成的夹角为θ₃、θ₄、θ₅，相邻两个单轴TMR元件之间的距离为d₂。需要说明的是，此处的切线指的是单轴TMR元件103所在的位置在待测导线104的截面的延伸面上所形成的切线，该切线垂直于单轴TMR元件103与待测导线104中心之间的连线。

由安培环路定理可知，在待测电流一定的情况下，待测导线104外部磁场与半径成反比，因此有如下公式：

由于三个单轴TMR元件共线且等间距分布，由三角形中线定律可知，

由式(2-1)、(2-2)、(2-3)、(2-4)可推导出：

式中：k₁＝B₃/cosθ₃，k₂＝B₄/cosθ₄，k₃＝B₅/cosθ₅，B₃、B₄、B₅为三个单轴TMR 元件103各自对应的磁场强度，θ₃、θ₄、θ₅为三个单轴TMR元件103各自对应的夹角，μ₀为真空磁导率，其值为4π×10^-7Tm/A，d₂为每相邻两个单轴 TMR元件103之间的距离。

由于d₂、θ₃、θ₄、θ₅为预先设置的值，为已知量，只要通过三个单轴TMR 元件103测出对应的磁场强度B₃、B₄、B₅，即可通过式(2)确定待测导线 104所流通的电流的电流值。通过三个单轴TMR元件测量待测导线104中流通的电流的电流值时，由于在三个单轴TMR元件安装在待测导线104同一截面的延伸面上，测量过程中只涉及单轴TMR元件之间的距离，并未涉及单轴TMR元件103与待测导线104之间的距离，因此避免了待测导线104 偏心带来的影响，大大提升了电流值的精度。同时由于只采用三个单轴TMR 元件，就可满足测量要求，因此本申请的测量装置成本较低，体积微小，适用于新一代电网传感器的研制。

第二方面，本申请公开了一种基于上述第一方面的电流测量方法的测量装置，包括：

获取模块101，用于获取多个单轴TMR元件103各自对应的磁场强度，其中，所述多个单轴TMR元件103安装在待测导线104所在的空间内，所述磁场强度为所述待测导线104中流通电流时所产生的磁场的磁场强度；所述多个单轴TMR元件103的数量为2个或3个；

确定模块102，用于确定待测导线104所流通的电流的电流值。

在一可选实施例中，多个单轴TMR元件103的数量为2个，确定模块 102包括：

第一获取子模块，用于获取所述两个单轴TMR元件103的之间的距离；

第一确定子模块，用于确定所述待测导线104所流通的电流的电流值。

在一可选实施例中，多个单轴TMR元件103的数量为3个，确定模块 102包括：

第二获取子模块，用于获取所述三个单轴TMR元件103中每相邻两个单轴TMR元件103之间的距离以及所述三个单轴TMR元件103的敏感方向与所述三个单轴TMR元件103的切线所形成的夹角；

第二确定子模块，用于确定所述待测导线104所流通的电流的电流值。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

第三方面，本申请公开了一种测量设备，该测量设备包括存储器、处理器、多个单轴TMR元件103及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面的基于隧道磁阻元件的电流测量方法，多个单轴TMR元件103的数量为2个或3个。

表1示出了利用本申请的测量装置所测得的电流值与Fluke 319型号的钳形电流表测得的电流值，结果显示：本申请的测量装置对100A以内的电流值，其测量误差在±3％以内，达到3级测量精度。

表1利用本申请的测量装置所测得的电流值与Fluke 319型号的钳形电流表测得的电流值

第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的基于隧道磁阻元件的电流测量方法。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

以上对本申请所提供的一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法、测量装置及设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种基于隧道磁阻元件的电流测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度，其中，所述多个单轴TMR元件(103)安装在待测导线(104)所在的空间内，所述磁场强度为所述待测导线(104)中流通电流时所产生的磁场的磁场强度；所述多个单轴TMR元件(103)的数量为2个或3个；

基于所述多个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度以及所述多个单轴TMR元件(103)之间的距离，确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值。

2.根据权利要求1所述的基于隧道磁阻元件的电流测量方法，其特征在于，所述多个单轴TMR元件(103)的数量为2个，所述基于所述多个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度以及所述多个单轴TMR元件(103)之间的距离，确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值，包括：

根据两个单轴TMR元件(103)在所述待测导线(104)所在的空间内的安装位置，获取所述两个单轴TMR元件(103)之间的距离；

基于所述两个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度和所述两个单轴TMR元件(103)之间的距离，确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值；

其中，所述两个单轴TMR元件(103)位于所述待测导线(104)的同一半径的延长线上，所述两个单轴TMR元件(103)与所述待测导线(104)的中心之间的距离不相等，且所述两个单轴TMR元件(103)的敏感方向与所述待测导线(104)的磁场方向相一致。

3.根据权利要求2所述的基于隧道磁阻元件的电流测量方法，其特征在于，所述基于所述两个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度和所述两个单轴TMR元件(103)的之间的距离，确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值，包括：

按照式(1)的方式确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值：

式中：μ₀为真空磁导率，其值为4π×10^-7Tm/A，B₁、B₂为所述两个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度，d₁为所述两个单轴TMR元件(103)的之间的距离。

4.根据权利要求1所述的基于隧道磁阻元件的电流测量方法，其特征在于，所述多个单轴TMR元件(103)的数量为3个，所述基于所述多个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度以及所述多个单轴TMR元件(103)之间的距离，确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值，包括：

根据三个单轴TMR元件(103)在所述待测导线(104)所在的空间内的安装位置，获取所述三个单轴TMR元件(103)中每相邻两个单轴TMR元件(103)之间的距离，以及所述三个单轴TMR元件(103)的敏感方向与所述三个单轴TMR元件(103)的切线所形成的夹角；

基于所述三个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度、所述每相邻两个单轴TMR元件(103)之间的距离以及所述三个单轴TMR元件(103)各自对应的夹角，确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值；

其中，所述三个单轴TMR元件(103)沿所述待测导线(104)的径向分布，所述三个单轴TMR元件(103)共线等间距分布，所述三个单轴TMR元件(103)与所述待测导线(104)的中心之间的连线不重合。

5.根据权利要求4所述的基于隧道磁阻元件的电流测量方法，其特征在于，所述基于所述三个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度、所述每相邻两个单轴TMR元件(103)之间的距离以及所述三个单轴TMR元件(103)各自对应的夹角，确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值，包括：

按照式(2)的方式确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值：

式中：k₁＝B₃/cosθ₃，k₂＝B₄/cosθ₄，k₃＝B₅/cosθ₅，B₃、B₄、B₅为所述三个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度，θ₃、θ₄、θ₅为所述三个单轴TMR元件(103)各自对应的夹角，μ₀为真空磁导率，其值为4π×10^-7Tm/A，d₂为所述每相邻两个单轴TMR元件(103)之间的距离。

6.一种基于权利要求1～5任意一项所述的电流测量方法的测量装置，其特征在于，包括：

获取模块(101)，用于获取多个单轴TMR元件(103)各自对应的磁场强度，其中，所述多个单轴TMR元件(103)安装在待测导线(104)所在的空间内，所述磁场强度为所述待测导线(104)中流通电流时所产生的磁场的磁场强度；所述多个单轴TMR元件(103)的数量为2个或3个；

确定模块(102)，用于确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述多个单轴TMR元件(103)的数量为2个，所述确定模块(102)包括：

第一获取子模块，用于获取所述两个单轴TMR元件(103)的之间的距离；

第一确定子模块，用于确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值。

8.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述多个单轴TMR元件(103)的数量为3个，所述确定模块(102)包括：

第二获取子模块，用于获取所述三个单轴TMR元件(103)中每相邻两个单轴TMR元件(103)之间的距离以及所述三个单轴TMR元件(103)的敏感方向与所述三个单轴TMR元件(103)的切线所形成的夹角；

第二确定子模块，用于确定所述待测导线(104)所流通的电流的电流值。

9.一种测量设备，其特征在于，所述测量设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的基于隧道磁阻元件的电流测量方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的基于隧道磁阻元件的电流测量方法。

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