CN114113747A - 一种tmr传感器的直流电流暂态阶跃标准器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，结构包括精密电阻、TMR传感器、信号调理模块、AD转换模块、主控模块、光纤收发模块及电源模块。精密电阻串接在回路电流上；TMR传感器内部设有TMR磁感电阻分布于回路电流导线四周；信号调理模块包括比例调节模块与TMR调理回路，比例调节模块对信号进行比例调节和TMR调理后输入AD转换模块，把电信号转换为数字信号；主控模块连接AD转换模块，把TMR传感器和精密电阻的数据融合成暂态阶跃标准数据；光纤收发模块将融合好的数据传输至外部装置；电源模块连接上述各部件提供电能；本发明通过设置TMR传感器和精密电阻双检测数据结合分析的方式解决了传统特高压直流控制保护系统中的暂态性能测量准确性问题。

Description

一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器

技术领域

本发明涉及电力电子器件领域，特别涉及一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器。

背景技术

如今，随着中国在世界上的综合国力日益强盛，中国在基础设施建设，工业生产，科研军工，人民生活等各个领域的技术都在突飞猛进的发展，作为能源供应保证的电力系统随着供电量需求的日益提高也必须跟进发展，而电力设备的大功率持续稳定供电问题也一直是领域内的重点研究方向。

随着大功率全控型电力电子器件的迅速发展，以及直流电网制造水平的不断提高，特高压直流输电技术在特高压输电领域受到越来越广泛的关注及应用。我国直流输电技术起步较晚，直流输电工程早期基本都是采用进口设备，直流输电测量装置也是如此，直流输电测量装置的性能指标早期都是被动接受进口设备参数而不是根据具体输电设备情况搭配定制。近年来，随着直流输电领域技术的发展，特高压直流输电系统测量装置逐步实现了国产化且制造水平不断提高，这就对高压直流输电系统测量装置的测量准确性和适用性提出了更高的要求。

相比于交流输电系统，直流输电系统的故障发生率更高，控制保护难度更大。作为特高压直流控制保护系统中的核心测量设备，电子式互感器面临着更高的技术与可靠性要求。暂态性能是电子互感器的核心指标，目前暂态测试基本都采用暂态闭环测试方法，如图1特高压直流控制保护系统暂态闭环测试方法流程图所示，暂态测试过程为在电子互感器中直流阶跃源发出暂态阶跃信号，直流电流暂态标准器将暂态信号转换为小电压信号再经过模数转换后送至校验仪与直流电流互感器完成闭环暂态阶跃测试。在这个测试过程中直流电流暂态标准器是测试的关键设备，直流电流暂态标准器的实现方式一般有两种，一种是直流比较仪、另一种是高精密无感电阻。但是，这两种直流电流暂态标准器都存在使用瓶颈：直流比较仪是一种通过反馈调节来实现直流电流信号转换的仪器，对于稳态直流来说具有很高的转换精度，但对于阶跃信号，其响应时间远不能满足要求，所以并不能作为直流电流阶跃响应的标准信号；另外，直流比较仪输出的是小电流信号还需要I/U变换再进行模数转换后方能使用。高精密无感电阻可直接将电流信号转为电压信号，但由于被测电路电流值很大，所以电阻值一般都是在毫欧级或微欧级，由于在阶跃过程中电流的阶跃上升频率非常高，分布电容与分布电感会使电流在转为电压的过程中产生震荡阶跃响应，此时分布电容与分布电感的影响就不能被忽视。

发明内容

目前直流电流标准器的实现方式一般有两种，一种是直流比较仪、另一种是高精密无感电阻。在使用直流比较仪时由于直流比较仪是一种通过反馈调节来实现直流电流信号转换的，对于稳态直流来说具有很高的转换精度，但对于阶跃信号，其响应时间远不能满足要求，所以并不能作为直流电流阶跃响应的标准信号。高精密无感电阻是直接将电流信号转为电压信号，可用于测量直流电流阶跃响应信号，但由于被测回路中通过的电流值很大，所以电阻值一般都是在毫欧级或微欧级，而在阶跃过程中电流的阶跃上升频率非常高此时分布电容与分布电感的影响就不能被忽视，在电流转为电压的过程会产生震荡阶跃响应。为解决上述问题现需要一种可测试直流电流阶跃响应信号并且不受分布电容与分布电感的影响的测量直流电流阶跃源的直流电流标准器。

为实现上述目的，本发明提出了一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器用于精准测试大电流阶跃信号，其结构包括：精密电阻、TMR传感器、信号调理模块、AD转换模块、主控模块、光纤收发模块及电源模块。

精密电阻串接于被测大电流回路中、TMR传感器中的磁感电阻分布在被测大电流回路四周。信号调理模块由比例调节模块和TMR传感器调理回路两部分组成。精密电阻连接信号调理模块中的比例调节模块，TMR传感器连接信号调理模块中的TMR传感器调理回路，比例调节模块与TMR传感器调理回路连接AD转换模块，AD转换模块连接主控模块，主控模块外接一个恒温晶振，主控模块连接光纤收发模块，电源模块与上述各部件分别连接。

精密电阻串接于大电流回路中作用是通过I/U转变把阶跃电流信号转化为阶跃小电压信号。

TMR传感器由TMR磁感电阻组成，TMR磁感电阻均匀分布于被测大电流导线四周，当大电流回路导线中通过电流时就会在导线周围产生磁场，磁场导致TMR磁感电阻的阻值发生变化，由于TMR磁感电阻的阻值变化，导致在连接固定电压的电源时，输出到导线的电流值也发生变化，形成电信号。

比例调节模块的作用是调节精密电阻的输出电压值与TMR传感器的输出电压形成相同输出电压以适应不同的暂态阶跃源。

TMR传感器调理回路作用是把被测大电流回路中的磁场变化转化为电信号输出，且利用TMR传感器的阶跃响应快速的特性，精确测量暂态阶跃过程的电流的变化趋势与变化过程。

AD转换模块的作用是把信号调理模块传入的电信号转化为数字信号，以便后续主控模块处理数据。

主控模块包括FPGA芯片并外接恒温晶振，FPGA芯片作用为处理并拟合精密电阻和TMR传感器探测并经过数模转换后的数据，恒温晶振的作用是提供主控模块的时钟信号。

光纤收发模块的作用是按数字采样协议，将主控模块处理拟合好的暂态阶跃标准信号传输至外部装置。

电源模块采用充电电池与线性稳压器相配合，为上述各部件提供电源，解决所述精密电阻与所述TMR传感器在采样回路无法供电的问题。

本发明具有如下有益效果：本发明的特点是设置精密电阻和TMR传感器双探测设备探测大电流阶跃信号，并通过特定的拟合计算方式将两种探测装置的数据拟合成暂态阶跃完整输出数据。与传统单一依靠精密电阻探测的直流电流标准器相比，由于添加了TMR传感器，其测量值不受分布电感与分布电容的影响，从而使本发明提出一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器可在精确探测直流电流阶跃响应的前提下避免单一精密电阻测量暂态阶跃信号存在误差的弊端。

附图说明

图1为特高压直流控制保护系统暂态闭环测试方法流程图；

图2为本申请一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器的结构示意图；

图3为本申请一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器中的比例调节模块示意图；

图4为本申请一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器中的TMR传感器调理回路结构图。

具体实施方式

由图2一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器的结构示意图可知，本申请提供了一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，结构包括，精密电阻1、TMR传感器2、信号调理模块3、AD转换模块4、主控模块5、光纤收发模块6及电源模块7；其中，所述精密电阻1串接于大电流回路中，所述TMR传感器2均匀分布于大电流回路导线四周。在本实施例中，所述精密电阻1串接于大电流回路中通过I/U转变把阶跃电流信号转化为阶跃小电压信号；所述TMR传感器2由TMR磁感电阻组成惠斯通电桥，(TMR--Tunnel Magneto Resistance，隧道磁阻)，均匀分布于大电流导线四周，当大电流回路导线中通过电流时就会在导线周围产生磁场，磁场导致TMR磁感电阻的阻值发生变化，由于TMR磁感电阻的阻值变化，导致在连接固定电压的电源时，输出到导线的电流值也发生变化，形成电信号；所述精密电阻1与所述TMR传感器2测量回路输出的电信号经过所述信号调理模块3的比例调节和TMR调理后进入所述AD转换模块4转化输出对应的数字信号，送入所述主控模块5对由FPGA芯片对数据进行算法处理；将所述精密电阻1数据与所述TMR传感器2的数据融合后形成暂态标准数据，按数字采样协议，最终由所述光纤收发模块6传输至外部装置。采用可充电的所述电源模块7为装置运行提供工作电源。

具体的，所述信号调理模块3包括比例调节模块31与TMR传感器调理回路32,所述精密电阻1连接所述比例调节模块31，所述TMR传感器2连接所述TMR传感器调理回路32。在本实施例中，所述比例调节模块31的作用是调节所述精密电阻1的输出电压值与所述TMR传感器2的输出电压形成相同输出电压以适应不同的暂态阶跃源；所述TMR传感器2与所述TMR传感器调理回路32组成TMR传感器系统整体，所述TMR传感器调理回路32作用是把被测大电流回路中的磁场变化转化为电信号输出，且利用所述TMR传感器2的阶跃响应快速的特性，精确测量暂态阶跃过程的电流的变化趋势与变化过程，由于所述TMR传感器2是由TMR磁性电阻构成，测量的是空间磁场强度，所以其测量值不受分布电感与分布电容的影响。

所述AD转换模块4连接所述信号调理模块3。作用是把所述信号调理模块3传入的电信号转化为数字信号，以便后续主控模块处理数据。

具体的，所述主控模块5连接所述AD转换模块4，所述主控模块5被配置为执行下列方法：分别对所述精密电阻1和所述TMR传感器2的数据进行阶跃趋稳计算，以阶跃趋稳后的直流电流值作为该次阶跃的数据，从而获得TMR传感器的精度修正系数k所述精密电阻1趋稳电流值/所述TMR传感器2测量回路趋稳电流值；然后再对所述TMR传感器2测量回路暂态阶跃过程的采样离散数据进行修正，即修正后的数据等于修正前的数据乘以精度修正系数k，将修正后的数据与高精密电阻的稳态数据进行数据拟合，从而形成阶跃过程标准器的完整阶跃输出数据；数据拟合是以高精密电阻趋稳时间作为拟合时间点，在此时间周围寻找波形数值相同点再进行数据切换。在本实施例中，所述主控模块5包括FPGA芯片并外接恒温晶振，FPGA芯片作用为处理并拟合所述精密电阻1和TMR传感器2的数据，恒温晶振的作用是提供主控模块的时钟信号。

具体的，所述光纤收发模块6连接所述主控模块5，所述光纤收发模块6被配置为执行下列方法：数据发送流程包括采样数据同步和发送数据组帧；数据同步采用线性插值同步法，用于数据采样过程；为降低处理器消耗，同步后的数据采用曼彻斯特编码发送，最大采样频率下每十个采样点发送一帧数据，每帧数据内采样点按顺序排列，协议内同时附加起始符、采样计数器和CRC校验码，保证数据传输的稳定性。所述光纤收发模块6的作用是按数字采样协议，将所述主控模块5处理拟合好的暂态阶跃标准信号传输至外部装置。

所述电源模块7分别连接所述精密电阻1、所述TMR传感器2、所述信号调理模块3、所述AD转换模块4、所述主控模块5和所述光纤收发模块6。所述电源模块7采用充电电池与线性稳压器相配合，解决所述精密电阻1与所述TMR传感器2在采样回路无法供电的问题。

进一步的，所述精密电阻1由金属箔电阻构成。所述精密电阻1采用毫欧级精密电阻，由于被测电流回路中电流值很大，需要用毫欧级电阻使电流阶跃信号转变为阶跃小电压信号。

进一步的，所述TMR传感器2即TMR传感器由TMR磁感电阻构成。TMR测量回路为TMR磁感电阻组成的惠斯通电桥，均匀的放置在被测大电流回路的四周，用来感应因电流阶跃带来的磁场变化。

由图3一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器中的比例调节模块结构图可知，所述比例调节模块31的结构设置为：设有一个运算放大器315，所述运算放大器315有八个针脚，第七针脚接入比例调节模块电源正极，第四针脚接入比例调节模块电源负极，信号输入端311依次串联第一电阻3111、第二电阻3112与所述运算放大器315第三针脚连接，在信号输入端311与所述第一电阻3111之间通过双向击穿二极管3121连接有第一接地点312，在所述第一电阻3111与所述第二电阻3112之间通过第一电容3131连接有第二接地点313，在所述第二电阻3112与所述运算放大器315第三针脚之间通过第二电容3141连接有第三接地点314，所述运算放大器315第六针脚为信号输出端317，所述第一电容3131与所述第二电阻3112之间处通过第三电容316与所述信号输出端317相连，所述运算放大器315第二针脚与所述信号输出端317通过第三电阻3113相连，在所述运算放大器315第二针脚与所述第三电阻3113之间通过第四电阻3181连有第四接地点318。本发明一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器的所述比例调节模块31的作用为：采用同相比例运算电路，通过调节所述第三电阻3113、第四电阻3181阻值，改变输出信号与输入信号的比例关系，对原始输入小电压信号比例进行调节，以适应外部不同种类的模拟量采样信号。需要说明的是，对本发明所述比例调节模块31电路通过增加调节电阻或增加其他辅助器件等简单更改所提出的新结构也在本申请保护范围内。

由图4一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器中的TMR传感器调理回路示意图可知，所述TMR传感器调理回路32的结构设置为：内部设有的四个磁性感应电阻组成惠斯通电桥321，四个磁性感应电阻对磁场的感应方向不同，所述惠斯通电桥321的第一引脚通过第一偏置电阻323与调理回路电源正极连接，所述惠斯通电桥321的第三引脚通过第二偏置电阻324与调理回路电源负极连接，所述惠斯通电桥321的第二引脚通过第三偏置电阻325与放大电路322中的调理回路运算放大器3221负极输入端连接，所述惠斯通电桥321的第四引脚通过第四偏置电阻326与所述调理回路运算放大器3221正极输入端连接。TMR传感器由所述TMR传感器2与所述TMR传感器调理回路32两部分构成，如上为本发明中TMR传感器的所述TMR传感器2，作用是通过所述TMR传感器2中设有的四个磁感电阻感应不同方向的磁场，当所述TMR传感器2所处的磁场发生变化时，四个磁感电阻的阻值发生变化，导致所述TMR传感器2中所述惠斯通电桥321第二引脚与第四引脚间的电压改变，并通过后续的所述放大电路322放大后输出。

进一步的，所述调理回路运算放大器3221与调理回路电源连接且并联所述惠斯通电桥321和第一三极管3222串联第二三极管3223的组合电路，第一二极管3224并联在所述第一三极管3222两端，第二二极管3225并联在所述第二三极管3223两端，其中所述第一三极管3222和所述第二三极管3223都为NPN三极管，基极均连接所述调理回路运算放大器3221输出端，信号输出端3226和第一电感3227串联在所述第一三极管3222和所述第二三极管3223之间。所述TMR传感器调理回路32中包括所述放大电路322，所述放大电路322可以调整电压信号，以便适应外部不同种类的模拟量采样信号，方便后续所述AD转换模块4的信号模数转换及所述主控模块5的数据接收处理。

进一步的，所述TMR传感器调理回路32包括用于调整传感器的失调值的调节回路333；所述第一三极管3222和所述第二三极管3223之间通过第一电容3331、第五偏置电阻3332与所述调理回路运算放大器3221负极输入端相连，所述调理回路运算放大器3221负极输入端通过第六偏置电阻3333、第七偏置电阻3334与所述惠斯通电桥321的第一引脚相连，在所述惠斯通电桥321的第三引脚与所述第六偏置电阻3333之间还连接有第八偏置电阻3335。所述TMR传感器调理回路32中的所述调节回路333作用是通过所述第七偏置电阻3334，所述第八偏置电阻3335调整整个TMR传感器的失调值。

综上，本发明一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器中TMR传感器部分通过设有的所述TMR传感器2、所述TMR传感器调理回路32中的所述放大电路322和所述调节回路333三个部分共同完成电流阶跃感应信号传输任务，所述TMR传感器2的作用是感应被测大电流回路中的阶跃电流发出小电压阶跃信号；所述TMR传感器调理回路32中的所述放大电路322的作用是调整电压信号，适应外部器件信号采样；所述TMR传感器调理回路32中的调节回路333作用是调整TMR传感器的失调值；需要说明的是，对本发明TMR传感器各部分电路通过增加其他辅助器件等简单更改所提出的新结构也在本申请保护范围内。

进一步的，所述AD转换模块4采用两路独立的AD芯片，AD芯片间采用多组并发方式来转换控制及数据读取。所述主控模块5中的FPGA芯片可产生相应的定时中断，当启动所述AD转换模块4转换电信号时，所述AD转换模块4可以控制AD转换的采样周期。为最大化提高采样频率，所述AD转换模块4设置为多片AD芯片多组并发方式来转换控制及数据读取而不是菊花链连结采样，所述AD转换模块4同时还能发出AD转换繁忙的提示信号，所述AD转换模块4在AD转换结束后还可实时获取多路同步采样数据。需要说明的是，具体实现器件需要具备如下功能：1.基准电压由外部提供，并且可以设置为电源电压；2.该器件的功耗和吞吐速率呈线性变化关系；3.支持SPI通信方式和菊花链连结模式，并能够提供繁忙指示。

进一步的，所述主控模块5包括主控FPGA芯片和提供时钟信号的恒温晶振。主控FPGA芯片的作用是对输入的两组转换后的阶跃数据进行阶跃趋稳计算，以阶跃趋稳后的直流电流值作为该次阶跃的数据。阶跃数据处理流程为先获得TMR传感器的进度修正系数k,k等于所述精密电阻1趋稳电流值比所述TMR传感器2趋稳电流值；然后再对所述所述TMR传感器2暂态阶跃过程的采样离散数据进行修正，即各采样点修正后的电流值等于修正前的电流值乘修正系数k；再用修正后的采样离散数据与所述精密电阻1的稳态数据进行拟合，最后形成完整阶跃输出数据。数据拟合以所述精密电阻1趋稳时间为拟合时间点，拟合方式是用拟合时间点周围波形数值相同点进行数据切换。恒温晶振的作用是提供所述主控模块的时钟信号。需要说明的是：具体实现器件需要具备如下功能：1.主控FPGA芯片工作频率大于250MHZ，储存器带宽2GB，实时性强，具备良好的信号控制能力及数据并行能力；2.恒温晶振工作温度在-40℃-85℃，小于1ppb的温漂特性，-160dBc/1KHz的低相位噪声，老化性能低于10ppb/year，可保证时序控制的精确性，以及长期工作的稳定性。

进一步的，所述光纤收发模块6由串行光纤收发器件构成。所述光纤收发模块6的数据发送流程包括采样数据同步和发送数据组帧。数据同步采用线性插值同步法，不依赖额外的同步信号，适合高速的数据采样过程。同步后的数据采用高波特率的曼彻斯特编码发送，最大采样频率下每十个采样点发送一帧数据，每帧数据内采样点按顺序排列，按照传输协议在数据内同时附加起始符、采样计数器和CRC校验码，保证高速数据传输的稳定性。需要说明的是：所述光纤收发模块6中的串行光纤收发器件需满足如下条件：1.具备高速的光信号收发能力，可满足多数波特率下的串行数据收发需求；2.光纤发送器件工作温度在-40℃-85℃，采用Tube封装方式的ST接口；3.光纤接收器件，接收数据波长865nm，接收数据速率最大50MBd，具备良好的数据兼容性。

进一步的，所述电源模块7包括内置充电电池及线性稳压器。所述电源模块7的作用是分别连接本发明一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器中的各部分器件提供工作电源，需要说明的是：所述电源模块7中包括的充电电池及线性稳压器需满足如下条件：1.充电电池电压18V，电池容量8000mAh，充满电后可提供前置单元持续工作12小时以上；2.线性稳压器可将充电电池输出的18V电压转换为多组电压。

由上述技术方案可知，本发明提出的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器结构包括所述精密电阻1、所述TMR传感器2、所述信号调理模块3、所述AD转换模块4、所述主控模块5、所述光纤收发模块6及所述电源模块7；其中所述精密电阻1串接于被测大电流回路中、所述TMR传感器中的磁感电阻分布在被测大电流回路周围，所述信号调理模块3由所述比例调节模块31与所述TMR传感器调理回路32组成，所述精密电阻连接所述比例调节模块31，所述TMR传感器2连接所述TMR传感器调理回路32，所述比例调节模块31与所述TMR传感器调理回路32均连接所述AD转换模块4，所述AD转换模块4连接所述主控模块5，所述主控模块5外接一个恒温晶振，所述主控模块5连接所述光纤收发模块6，所述电源模块7与上述各部件分别连接。

本发明提出的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器核心特征为对大电流回路阶跃信号的探测方式和数据处理方法。在探测方式上配置了所述TMR传感器2与所述精密电阻1两种设备探测电流暂态阶跃信号；在数据处理方法上通过特定的计算方式拟合处理两种探测数据形成直流电流暂态阶跃完整输出数据；通过本发明的实施方式可使最后发送至校验仪与直流电流互感器的暂态阶跃标准数据更加精准，避免了传统单精密电阻暂态阶跃测试受分布电感及电容影响有误差的弊端。

Claims (10)

1.一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，包括，精密电阻(1)、TMR传感器(2)、信号调理模块(3)、AD转换模块(4)、主控模块(5)、光纤收发模块(6)及电源模块(7)；其中，

所述精密电阻(1)串接于大电流回路中；

所述TMR传感器(2)均匀分布于大电流回路导线四周；

所述信号调理模块(3)包括比例调节模块(31)与TMR传感器调理回路(32),所述精密电阻(1)连接所述比例调节模块(31)，所述TMR传感器(2)连接所述TMR传感器调理回路(32)；

所述AD转换模块(4)连接所述信号调理模块(3)；

所述主控模块(5)连接所述AD转换模块(4)，所述主控模块(5)被配置为执行下列方法：分别对所述精密电阻(1)和所述TMR传感器(2)的数据进行阶跃趋稳计算，以阶跃趋稳后的直流电流值作为该次阶跃的数据，从而获得所述TMR传感器(2)的精度修正系数k＝所述精密电阻(1)趋稳电流值/所述TMR传感器(2)趋稳电流值；然后再对TMR传感器(2)暂态阶跃过程的采样离散数据进行修正，即修正后的数据等于修正前的数据乘以精度修正系数k，将修正后的数据与所述精密电阻(1)的稳态数据进行数据拟合，从而形成阶跃过程标准器的完整阶跃输出数据；数据拟合是以所述精密电阻(1)趋稳时间作为拟合时间点，在此时间周围寻找波形数值相同点再进行数据切换；

所述光纤收发模块(6)连接所述主控模块(5)，所述光纤收发模块(6)被配置为执行下列方法：数据发送流程包括采样数据同步和发送数据组帧；数据同步采用线性插值同步法，用于数据采样过程；为降低处理器消耗，同步后的数据采用曼彻斯特编码发送，最大采样频率下每十个采样点发送一帧数据，每帧数据内采样点按顺序排列，协议内同时附加起始符、采样计数器和CRC校验码，保证数据传输的稳定性；

所述电源模块(7)分别连接所述精密电阻(1)、所述TMR传感器(2)、所述信号调理模块(3)、所述AD转换模块(4)、所述主控模块(5)和所述光纤收发模块(6)。

2.根据权利要求1所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述精密电阻(1)由金属箔电阻构成。

3.根据权利要求2所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述TMR传感器(2)由TMR磁感电阻构成。

4.根据权利要求3所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述比例调节模块(31)设有一个运算放大器(315)，所述运算放大器(315)有八个针脚，第七针脚接入比例调节模块电源正极，第四针脚接入比例调节模块电源负极，信号输入端(311)依次串联第一电阻(3111)、第二电阻(3112)与所述运算放大器(315)第三针脚连接，信号输入端(311)与所述第一电阻(3111)之间通过双向击穿二极管(3121)连接有第一接地点(312)，在所述第一电阻(3111)与所述第二电阻(3112)之间通过第一电容(3131)连接有第二接地点(313)，在所述第二电阻(3112)与所述运算放大器(315)第三针脚之间通过第二电容(3141)连接有第三接地点(314)，所述运算放大器(311)第六针脚为信号输出端(317)，所述第一电容(3131)与所述第二电阻(3112)之间通过第三电容(316)与所述信号输出端(317)相连，所述运算放大器(315)第二针脚与所述信号输出端(317)通过第三电阻(3113)相连，在所述运算放大器(315)第二针脚与所述第三电阻(3113)之间通过第四电阻(3181)连有第四接地点(318)。

5.根据权利要求4所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述TMR传感器调理回路(32)，内部设有的四个磁性感应电阻组成惠斯通电桥(321)，四个磁性感应电阻对磁场的感应方向不同，所述惠斯通电桥(321)的第一引脚通过第一偏置电阻(323)与调理回路电源正极连接，所述惠斯通电桥(321)的第三引脚通过第二偏置电阻(324)与调理回路电源负极连接，所述惠斯通电桥(321)的第二引脚通过第三偏置电阻(325)与放大电路(322)中的调理回路运算放大器(3221)负极输入端连接，所述惠斯通电桥(321)的第四引脚通过第四偏置电阻(326)与所述调理回路运算放大器(3221)正极输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述调理回路运算放大器(3221)与调理回路电源连接且并联所述惠斯通电桥(321)和第一三极管(3222)串联第二三极管(3223)的组合电路，第一二极管(3224)并联在所述第一三极管(3222)两端，第二二极管(3225)并联在所述第二三极管(3223)两端，其中所述第一三极管(3222)和所述第二三极管(3223)都为NPN三极管，基极均连接所述调理回路运算放大器(3221)输出端，信号输出端(3226)和第一电感(3227)串联在所述第一三极管(3222)和所述第二三极管(3223)之间。

7.根据权利要求6所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述TMR传感器调理回路(32)包括用于调整传感器的失调值的调节回路(333)；所述第一三极管(3222)和所述第二三极管(3223)之间通过第一电容(3331)、第五偏置电阻(3332)与所述调理回路运算放大器(3221)负极输入端相连，所述调理回路运算放大器(3221)负极输入端通过第六偏置电阻(3333)、第七偏置电阻(3334)与所述惠斯通电桥(321)的第一引脚相连，在所述惠斯通电桥(321)的第三引脚与所述第六偏置电阻(3333)之间还连接有第八偏置电阻(3335)。

8.根据权利要求7所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述AD转换模块(4)采用两路独立的AD芯片，AD芯片间采用多组并发方式来转换控制及数据读取。

9.根据权利要求8所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述主控模块(5)包括主控芯片和提供时钟信号的恒温晶振。

10.根据权利要求9所述的一种TMR传感器的直流电流暂态阶跃标准器，其特征在于，所述光纤收发模块(6)由串行光纤收发器件构成。

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