CN113391116B - 一种用于测量母线电流的传感器阵列 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量母线电流的传感器阵列，传感器阵列包括多个磁场传感器，多个磁场传感器环绕在待测电流的母线外周，且待测电流的母线为矩形母线。传感器阵列包括2组第一磁场传感器线性阵列、2组第二磁场传感器线性阵列，第一磁场传感器线性阵列的中心与矩形母线的长边中心重合，且第一磁场传感器线性阵列与长边相平行。第二磁场传感器线性阵列的中心与矩形母线的宽边中心重合，且第二磁场传感器线性阵列与宽边相平行。第一磁场传感器线性阵列与其相邻的第二磁场传感器线性阵列之间设有第三传感器阵列。传感器阵列能够削弱甚至消除母线的电流测量过程中的测量误差，从而确保母线电流测量的准确度及精度。

Description

一种用于测量母线电流的传感器阵列

技术领域

本发明涉及电流检测技术领域，具体为一种用于测量母线电流的传感器阵列。

背景技术

电流(电流强度)是在单位时间内通过导体任一截面的电量，以安培(A)为单位，通常用字母I表示。电流是看不见摸不着的，电流的强度是需要通过电流测量装置进行测量。

一般来说在理想情况下，可以假设空间磁场的唯一来源是被测母线电流，且该母线位于环路C之中，可视为无限长直母线，若已知磁场传感器i沿环路C的切向磁场测量数据H_it，则根据安培环路定理，母线的电流的真实值I满足I＝∫_cH·dl。但是，在实际情况下，通常会出现各种干扰情况导致的数据误差，如传感器噪声、平行导线干扰等情况，此时若采用现有的具有单个磁场传感器的电流测量装置检测电流，则会存在电流测量误差过大的问题，严重影响导体的电流测量的准确度及精度。

导体中母线是指多个设备以并列分支的形式接在一条共用的通路上，母线按照外形分包括矩形母线、圆形母线、管形母线。目前，对于矩形母线，有如图1所示的矩形传感器阵列的分布图，其中圆点表示磁场传感器的位置，其引出的有限长线表示磁场传感器灵敏轴方向，在实际测量过程中，发现多个磁场传感器以矩形分布在矩形母线周围时，存在对角处磁场会出现不连续的问题，从而引起测量误差。

因此，需要对现有的测量母线电流的电流测量装置的磁场传感器结构进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量母线电流的传感器阵列，传感器阵列能够削弱甚至消除母线的电流测量过程中，由于母线偏心、磁场传感器噪声、平行导线干扰等情况引起的测量误差，从而确保母线的电流测量的准确度及精度。

实现发明目的的技术方案如下：一种用于测量母线电流的传感器阵列，传感器阵列包括多个磁场传感器，多个磁场传感器环绕在待测电流的母线外周，且待测电流的母线为矩形母线。

其中，传感器阵列包括2组第一磁场传感器线性阵列，第一磁场传感器线性阵列的中心与矩形母线的长边中心重合，且第一磁场传感器线性阵列与长边相平行。

其中，传感器阵列还包括2组第二磁场传感器线性阵列，第二磁场传感器线性阵列的中心与矩形母线的宽边中心重合，且第二磁场传感器线性阵列与宽边相平行。

其中，第一磁场传感器线性阵列与其相邻的第二磁场传感器线性阵列之间设有第三传感器阵列。

其中，第一磁场传感器线性阵列的磁场传感器、第二磁场传感器线性阵列的磁场传感器、第三传感器阵列的磁场传感器均是均匀分布的。

本发明通过在测量矩形母线电流的现有的矩形传感器阵列的基础上进行改进，通过第一磁场传感器线性阵列、第二磁场传感器线性阵列、以及第三传感器阵列的设计，使矩形母线的各个位置的磁场传感器的灵敏轴，特别是顶角处的磁场传感器的灵敏轴与矩形母线对角处磁场强度矢量方向一致，以减小电流测量的误差，提高矩形母线电流检测的精度。

进一步的，第三传感器阵列的磁场传感器与其相邻的第一磁场传感器线性阵列及第二磁场传感器线性阵列的磁场传感器之间依次虚线连接形成曲线形状。在此需要说明的是，曲线形状的具体形状，与第三传感器阵列的磁场传感器的数量有关，当第三传感器阵列的磁场传感器的数量较少时，其曲线形状由多个略长的直线段形成；当第三传感器阵列的磁场传感器的数量较多时，其曲线形状由多个略短的小直线段形成。

更进一步的，第三传感器阵列包括至少1个磁场传感器。

进一步的，沿矩形母线的长边方向，且根据不同规格的矩形母线，使第一磁场传感器线性阵列至少包括2个均匀设置的磁场传感器。第一磁场传感器线性阵列的长度a小于矩形母线的长边长度b，此时第一磁场传感器线性阵列、第三磁场传感器阵列、第二磁场传感器线性阵列进行很好的弧度过渡，也能够保证矩形母线对角处的磁场传感器的灵敏轴与对角处磁场强度矢量方向一致。在本发明中，优选的a与b之间的比例为0.6～0.9。

进一步的，第二磁场传感器线性阵列包括至少1个磁场传感器。

在本发明的一个优选实例中，第二磁场传感器线性阵列的数量≥2，且第二磁场传感器线性阵列的长度c小于矩形母线的宽边长度d，第二磁场传感器线性阵列的长度c小于矩形母线的宽边长度b，此时第一磁场传感器线性阵列、第三磁场传感器阵列、第二磁场传感器线性阵列进行很好的弧度过渡，也能够保证矩形母线对角处的磁场传感器的灵敏轴与对角处磁场强度矢量方向一致。在本发明中，优选c与d之间的比例为0.6～0.9。

作为对上述传感器阵列的改进，传感器阵列设置在两块PCB板之间，PCB板的中心开设有矩形母线穿过的矩形孔，且传感器阵列的中心与矩形孔的中心重合。将传感器阵列设置在两块PCB板之间，一方面能够减少传感器阵列设置占有的空间；另一方面，也能够避免外力或者其他异常情况导致传感器阵列以及传感器阵列上连接的信号调理电路、供电电路等模块脱落的风险，确保各个模块均能够正常的工作。

进一步的，磁场传感器的输出端电连接有信号调理电路，且磁场传感器的输入端及信号调理电路的输入端还分别与供电电路电连接。具体的，磁场传感器用于检测矩形母线的磁场强度并转换为模拟差分电压；供电电路用于对磁场传感器及信号调理电路提供供电电压，且供电电路还用于对信号调理电路提供偏置电压；信号调理电路用于对模拟差分电压放大并加以偏置电压后输出电压信号。

更进一步的，信号调理电路的输出端还电连接有加法器模块电路，加法器模块电路用于对各个磁场传感器电连接的信号调理电路输出的电压信号求和，并求取平均值后输出平均电压。

优选的，加法器模块电路的输出端还电连接有控制单元，控制单元包括单片机，单片机用于接收加法器模块电路输出的平均电压，并通过双缓存DMA传输方式及SD卡存储方式，实现平均电压数据的连续存储。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的设计的传感器阵列适用于矩形母线的电流测量，通过对矩形母线对角处的磁场传感器进行排列，使电流测量时能够解决现有的矩形阵列的传感器在矩形母线的对角处的磁场出现不连续的问题，避免出现测量误差。

2.本发明的设计的传感器阵列中，通过对磁场传感器、信号调理电路、供电电路进行设计，能够大大削弱，如磁场传感器的噪声、信号调理电路及供电电路内电子元器件的噪声干扰、附近导线干扰等情况造成的测量误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明现有的测量矩形母线电流的矩形传感器阵列的正视图；

图2为本发明用于测量母线电流的传感器阵列的正视图；

图3为本发明用于测量母线电流的传感器阵列的电路结构图；

图4为本发明加法器模块电路的原理图；

图5为本发明加法器模块电路的电路图；

其中，0.矩形阵列；1.矩形母线；2.第一磁场传感器线性阵列；3.第二磁场传感器线性阵列；4.第三传感器阵列；5.PCB板。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1：

本具体实施方式提供了一种用于测量母线电流的传感器阵列，在本实施方式中，请参图2所示，传感器阵列包括多个磁场传感器，多个磁场传感器环绕在待测电流的母线外周，且待测电流的母线为矩形母线1。

其中，如图2所示，传感器阵列包括2组第一磁场传感器线性阵列2，第一磁场传感器线性阵列2的中心与矩形母线1的长边中心重合，且第一磁场传感器线性阵列2与长边相平行。传感器阵列还包括2组第二磁场传感器线性阵列3，第二磁场传感器线性阵列3的中心与矩形母线1的宽边中心重合，且第二磁场传感器线性阵列3与宽边相平行。第一磁场传感器线性阵列2与其相邻的第二磁场传感器线性阵列3之间设有第三传感器阵列4。

其中，第一磁场传感器线性阵列2的磁场传感器、第二磁场传感器线性阵列3的磁场传感器、第三传感器阵列4的磁场传感器均是均匀分布的，即，各个传感器阵列中的相邻磁场传感器之间的距离都是相同的。

进一步的，第三传感器阵列4的磁场传感器与其相邻的第一磁场传感器线性阵列2及第二磁场传感器线性阵列3的磁场传感器之间依次虚线连接形成曲线形状。在此需要说明的是，曲线形状的具体形状，与第三传感器阵列4的磁场传感器的数量有关，当第三传感器阵列4的磁场传感器的数量较少时，其曲线形状由多个略长的直线段形成；当第三传感器阵列4的磁场传感器的数量较多时，其曲线形状由多个略短的小直线段形成。

具体的，第三传感器阵列4包括至少1个磁场传感器，在本实施例中，当磁场传感器的数量持续增加时，磁场传感器的灵敏轴与矩形母线1的对角处的磁场强度矢量方向一致性不断的增加，矩形母线的电流测量误差会不断的减少。但是，实际测试过程中，由于磁场传感器产生一定的噪声，从而会影响电流测量的准确性，因此，在第三传感器阵列4的磁场传感器的实际布置过程中，需要根据矩形母线的型号、磁场传感器的型号等等实际调整第三传感器阵列4的磁场传感器的数量。

在本实施例中，沿矩形母线1的长边方向，且根据不同规格的矩形母线1，使第一磁场传感器线性阵2列至少包括2个磁场传感器。优选的，第一磁场传感器线性阵2列的至少2个磁场传感器均匀设置，且第一磁场传感器线性阵列2的长度a小于矩形母线1的长边长度b，本实施例择优选择a与b之间的比例为0.6～0.9，此时，第一磁场传感器线性阵列2两端磁场传感器至矩形母线1的长边端部之间预留出来的0.05＊b至0.2b的距离，能够使得与第三传感器阵列4的范围扩大，能够更好的实现第三传感器阵列4与第二磁场传感器线性阵列3及第一磁场传感器线性阵列2之间的过渡。

在本实施例中的一种优选实例中，第二磁场传感器线性阵列3包括至少1个磁场传感器。当第二磁场传感器线性阵列3有1个磁场传感器时，位于矩形母线1宽边同一侧的2个第三传感器阵列4的磁场传感器与第二磁场传感器线性阵列3的磁场传感器的虚线连接线接近半弧形形状。当第二磁场传感器线性阵列3的数量≥2，优选第二磁场传感器线性阵列3的长度c小于矩形母线1的宽边长度d，本实施例择优选择c与d之间的比例为0.6～0.9，此时，第二磁场传感器线性阵列3两端磁场传感器至矩形母线1的宽边端部之间预留出来的0.05＊b至0.2b的距离，能够使得与第三传感器阵列4的范围扩大，能够更好的实现第三传感器阵列4与第二磁场传感器线性阵列3及第一磁场传感器线性阵列2之间的过渡。

在本实施例中，当第一磁场传感器线性阵列2的长度a小于矩形母线1的长边长度b，和/或第二磁场传感器线性阵列3的长度c小于矩形母线1的宽边长度b时，此时第一磁场传感器线性阵列2、第三磁场传感器阵列3、第二磁场传感器线性阵列3进行很好的弧度过渡，也能够保证矩形母线1对角处的磁场传感器的灵敏轴与对角处磁场强度矢量方向一致。

本发明通过在测量矩形母线1电流的现有的矩形传感器阵列的基础上进行改进，通过第三传感器阵列4的设计，使矩形母线1的顶角处的磁场传感器的灵敏轴与矩形母线1对角处磁场强度矢量方向一致，以减小电流测量的误差，提高矩形母线1电流检测的精度。

实施例2：

作为对上述传感器阵列的改进，如图2所示，传感器阵列设置在两块PCB板5之间，PCB板的5中心开设有矩形母线1穿过的矩形孔，且传感器阵列的中心与矩形孔的中心重合。将传感器阵列设置在两块PCB板5之间，一方面能够减少传感器阵列设置占有的空间；另一方面，也能够避免外力或者其他异常情况导致传感器阵列以及传感器阵列上连接的信号调理电路、供电电路等模块脱落的风险，确保各个模块均能够正常的工作。在PCB板5上布线时，将2块PCB板5的正面与背面都进行地电位覆铜，并进行连接以完成正面和背面的共地设置。

在本实施例中，矩形母线1通电后，当位于矩形母线1周围不同位置的磁场传感器检测到磁场强度时，需要将其转换并输出处理，然后显示矩形母线1的电流。因此，如图3所示，磁场传感器的输出端电连接有信号调理电路，且磁场传感器的输入端及信号调理电路的输入端还分别与供电电路电连接。具体的，磁场传感器用于检测矩形母线的磁场强度并转换为模拟差分电压；供电电路用于对磁场传感器及信号调理电路提供供电电压，且供电电路还用于对信号调理电路提供偏置电压；信号调理电路用于对模拟差分电压放大并加以偏置电压后输出电压信号。

其中，作为对磁场传感器的改进，磁场传感器选用型号TMR磁场传感芯片，相比于其他种类的磁场传感芯片，TMR传感芯片具有高灵敏度、低功耗、温漂低、磁滞低、线性度好等显著优点，且其集成度高，可以有效的缩小传感器大小，便于小尺寸的传感器情况下的高精度磁场测量。更进一步的，在考虑了灵敏度、量程等主要因素后，本发明择优选用自行研发的TMR87E2磁场传感芯片，其采用了独特的推挽式惠斯通全桥结构设计，当磁场沿着磁场传感芯片敏感轴方向变化时，惠斯通全桥会提供差分电压输出，且该芯片采用DFN8(3mm＊3mm＊0.75mm)封装形式。

其中，作为对信号调理电路的改进，上述TMR传感芯片的电桥结构具有2路输出信号，信号调理电路需要对其输出的模拟差分电压进行差分放大，以消除共模电压。因此，本实施例的信号调理电路的仪表放大芯片选用AD623，并对其设置电位器以调节信号放大倍数，实现模拟差分电压的放大及输出。

其中，作为对供电电路的改进，供电电路包括电源及稳压芯片，电源为直流稳压电源。在实际应用过程中，为保证户外条件下电路检测装置需要长时间的稳定电能供应，供电电路采用双向移动电源，通过各类取能手段向移动电源供电。同时，由于磁场传感器3.3V供电的实际需求；信号调理电路中的仪表放大芯片的1.25V供电的实际需求，供电电路的电源需要满足5V的总电压输出能力。同时，在供电电路的稳压芯片上设有2个引脚，其中一个引脚与磁场传感器连接，可以为磁场传感器提供3.3V供电电压；另一个引脚与信号调理电路的仪表放大电路连接，对其提供1.25V供电电压。

具体的，稳压芯片选用型号为TPS7533的芯片，同时为了避免线路板上的分布各个电容可能产生的噪声干扰，且由于供电电路需要为信号调理电路提供不同的偏置电压，因此在供电电路还设有电容。

实施例3：

作为对上述实施例2的改进，在对矩形母线进行电流测试时，由于考虑到基于磁环路积分的电流互感器为实现模拟环路积分，需要较多的磁感传感器同时工作，如果用单片机的ADC采样通道进行信号的采样，往往会出现通道数量不足的情况，这时需要对磁感传感器输出的模拟差分电压进行分组预处理，在本实施例中，预处理的方式采用平均值法进行，在电路中完成部分环路积分的任务。即，在信号调理电路的输出端电连接有加法器模块电路，加法器模块电路用于对各个磁场传感器电连接的信号调理电路输出的电压信号求和，并求取平均值后输出平均电压。如图4所示，加法器模块电路包括加法器模块以及电源稳压模块，其中加法器模块完成对信号调理电路的仪表放大器输出信号的求和，并求取平均值后输出平均电压；电源稳压模块为加法器提供相应的电压，其选用TPS60110和TL7660芯片输出+5V和-5V电源电压，以确保加法器模块电路的正常运行。

以图2中传感器阵列为例，第一磁场传感器线性阵列2、第二磁场传感器线性阵列3、第三传感器阵列4可以划分为3～8个区域。如图5，每个区域的磁场传感器的仪表放大器输出信号(即前级输出电压信号)同时输入至加法器模块中，进行求和并计算平均值处理。

优选的，加法器模块电路的输出端还电连接有控制单元，控制单元包括单片机，单片机用于接收加法器模块电路输出的平均电压，并通过双缓存DMA传输方式及SD卡存储方式，实现平均电压数据的连续存储。

具体的，为了实现电流测量需求，选用的单片机的精度应当足够高，具有双缓存DMA传输功能，且应具备较高的采样频率，避免多通道数据采样时间的间隔过长，从而导致磁场数据的不一致。同时为了满足数据存储的需求，其存储空间也应当足够大。使用SD卡存储磁场数据，因此需要该单片机支持SDIO功能。基于以上要求，选择以STM32F407VGT6作为MCU，且集成了丰富外设的STM32F4VGT6-DISCOVERY作为控制单元。其中，STM32F407VGT6的总线频率可达168MHz，带有1M的FLASH存储器，192KB的RAM，其自带3个ADC，支持最多16通道扫描采样，且可以通过双缓存DMA方式实现数据的快速传输；每个ADC的采样精度可达12位，在3.3V电压下的分辨率为0.81mV，即磁场分辨率可达0.0012Oe，足以满足测量要求。除此之外，该型号单片机自带有ST-LINK/V2调试器，可通过USB线与电脑连接，使用Keil5软件进行程序编写与调试。

同时，为以尽可能高的采样率进行多路信号的数据存储，采用双缓存DMA双缓存机制来实现数据的实时高速存储。开辟两个内存空间来交替循环存入ADC采集的数据，每次存储结束时，双缓存DMA控制器都从一个存储器目标交换为另一个存储器目标，软件在处理一个存储器区域的同时，双缓存DMA传输还可以填充/使用第二个存储器区域，两个缓存区在任务完成后交换储存器指针，切换相关寄存器标志位。双缓存DMA保证了在一次存储完成后可以立即取出数据进行相应的程序执行，在此期间双缓存DMA的另一个存储器可以采集数据，也就是双缓存DMA写入数据和读取数据可以同时进行，并且当ADC采样频率固定时，给双缓存DMA数据流分配的内存空间越多，一次存储的数据就越多，一次存满的时间周期就越大，就有越多的时间来处理存储数据到SD卡中。

实施例4：

本实施例是对实施例1及实例例2形成的用于测量母线电流的传感器阵列的误差进行分析：

1.矩形母线偏心导致的误差：使用截面长15cm，宽3cm的矩形母线，使电流在矩形区域内均匀分布。采用实施例1的矩形阵列进行测试，使矩形母线的在长边1.3cm、宽边3.33cm的范围内偏移，同时考虑到存在斜边，具有长宽约束限制的情况进行分析。经测试，随着矩形母线偏离中心坐标程度的增加，电流反演误差逐渐增大，但是在上述偏移范围内，由于矩形母线偏心引起的反演误差始终小于0.5％。

2.串扰误差分析：考虑在实际多根母线电流并行的情况下，对并行电流对被测电流造成串扰的情况进行分析。

采用串扰母线电流与待测母线电流的方向相同，分析串扰矩形母线位置对电流反演结果的影响时，设定串扰矩形母线和被测矩形母线电流大小相同，经测试矩形母排之间的串扰减小到±0.05％以内，矩形阵列中由于传感器个数较多，因此对于串扰矩形母线具有较高的鲁棒性，且随着串扰矩形母线电流的增大，反演误差也随之增大，但在设定条件下，该误差均不超过0.025％，矩形阵列保持了较高的电流反演精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于测量母线电流的传感器阵列，传感器阵列包括多个磁场传感器，多个所述磁场传感器环绕在待测电流的母线外周，且所述待测电流的母线为矩形母线，其特征在于：传感器阵列包括2组第一磁场传感器线性阵列，所述第一磁场传感器线性阵列的中心与所述矩形母线的长边中心重合，且所述第一磁场传感器线性阵列与所述长边相平行；

所述传感器阵列还包括2组第二磁场传感器线性阵列，所述第二磁场传感器线性阵列的中心与所述矩形母线的宽边中心重合，且所述第二磁场传感器线性阵列与所述宽边相平行；

所述第一磁场传感器线性阵列与其相邻的所述第二磁场传感器线性阵列之间设有第三传感器阵列，所述第三传感器阵列的磁场传感器与其相邻的所述第一磁场传感器线性阵列及所述第二磁场传感器线性阵列的磁场传感器之间依次虚线连接形成曲线形状；

所述第一磁场传感器线性阵列的所述磁场传感器、所述第二磁场传感器线性阵列的所述磁场传感器、所述第三传感器阵列的所述磁场传感器均是均匀分布的，且所述第一磁场传感器线性阵列的长度a与所述矩形母线的长边长度b之间的比例为0.6～0.9，所述第二磁场传感器线性阵列的长度c与所述矩形母线的宽边长度d之间的比例为0.6～0.9。

2.根据权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于：所述第三传感器阵列包括至少1个所述磁场传感器。

3.根据权利要求2所述的传感器阵列，其特征在于：所述第一磁场传感器线性阵列至少包括2个所述磁场传感器。

4.根据权利要求1所述的传感器阵列，其特征在于：所述第二磁场传感器线性阵列包括至少1个所述磁场传感器。

5.根据权利要求4所述的传感器阵列，其特征在于：所述第二磁场传感器线性阵列的数量≥2。

6.根据权利要求3或5所述的传感器阵列，其特征在于：所述传感器阵列设置在两块PCB板之间，所述PCB板的中心开设有所述矩形母线穿过的矩形孔，且所述传感器阵列的中心与所述矩形孔的中心重合。

7.根据权利要求6所述的传感器阵列，其特征在于：所述磁场传感器的输出端电连接有信号调理电路，且所述磁场传感器的输入端及所述信号调理电路的输入端还分别与供电电路电连接；

所述磁场传感器用于检测所述矩形母线的磁场强度并转换为模拟差分电压；

所述供电电路用于对所述磁场传感器及所述信号调理电路提供供电电压，且所述供电电路还用于对所述信号调理电路提供偏置电压；

所述信号调理电路用于对模拟差分电压放大并加以偏置电压后输出电压信号。

8.根据权利要求7所述的传感器阵列，其特征在于：所述信号调理电路的输出端还电连接有加法器模块电路，所述加法器模块电路用于对各个所述磁场传感器电连接的所述信号调理电路输出的电压信号求和，并求取平均值后输出平均电压。

9.根据权利要求8所述的传感器阵列，其特征在于：所述加法器模块电路的输出端还电连接有控制单元，所述控制单元包括单片机，所述单片机用于接收加法器模块电路输出的平均电压，并通过双缓存DMA传输方式及SD卡存储方式，实现平均电压数据的连续存储。

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