CN115728536A - 电流传感器、用电设备及电流量测方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电流传感器、用电设备及电流量测方法，传感器包括磁场量测模块、导电体，以及至少两条引线端子；磁场量测模块包括第一量测部和第二量测部，导电体包括第一电磁感应段，两个量测部分别靠近第一电磁感应段相对的两个表面设置；第一量测部与第二量测部连接并形成输出节点，引线端子连接至输出节点；导电体配置为，当至少第一电磁感应段通入待测电流时，在第一量测部和第二量测部上分别产生第一磁场信号和第二磁场信号；磁场量测模块配置为，对应于第一磁场信号和第二磁场信号产生并输出电流量测信号，且对应于其他外部磁场信号不输出电流量测信号。本发明提供的电流传感器，能够排除干扰，提高精度和效率，提高集成度并降低成本。

Description

电流传感器、用电设备及电流量测方法

技术领域

本发明涉及数据量测技术领域，尤其涉及一种电流传感器、用电设备及电流量测方法。

背景技术

在家用电器、智能电网、电动车和风力发电等设备或领域中，不可避免地会存在马达伺服控制、电路保护、功率控制和温度调整等功能需求，支持设备或系统实现此种功能的基础之一，在于以电流量测作为其中一个环节的开关电源、软硬开关、稳压调压和脉冲发生等技术。换言之，实现这些设备性能的提升，离不开电流量测技术的革新和发展。

电流量测技术可以依据测量方式进行分类，大致可以分为接触式量测和非接触式量测。前者是基于欧姆定律的传统量测方式，后者则大多是基于较为先进的电磁感应和/或电流磁效应进行工作的。当前应用的较为广泛的是非接触式量测，但其由于以磁场信号作为媒介，在传播和采样过程中不可避免会受到外部磁场的干扰，而此种干扰也是限制电流量测技术发展的因素之一。

现有技术中，对于外部磁场和电流磁效应产生的磁场对应提供了两个不同的传感器，利用两者放大后的差值作为输出，实现抵抗外部磁场影响的效果。但此种技术方案，一方面需要对两个传感器分别执行采样，对应需要两项采样步骤和两套采样电路，在响应速度、量测耗时和成本层面带来了弊端；另一方面，由于采样过程存在前后，得到的磁场信息及对应的电流信息具有较强的滞后性，因而难以适应高响应速度的需求，也对参数的精度造成影响。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电流传感器，以解决现有技术中无接触式电流传感器的量测精度低、量测过程耗时长、内部电路复杂程度高、集成度差、成本高，以及对突发状况具有滞后性的技术问题。

本发明的目的之一在于提供一种用电设备。

本发明的目的之一在于提供一种电流量测方法。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种电流传感器，包括：磁场量测模块、导电体，以及至少两条引线端子；所述磁场量测模块包括第一量测部和第二量测部，所述导电体包括第一电磁感应段，所述第一电磁感应段包括相对设置的第一参考表面和第二参考表面，所述第一量测部靠近所述第一参考表面设置，所述第二量测部靠近所述第二参考表面设置；所述第一量测部与所述第二量测部连接并形成输出节点，所述引线端子连接至所述输出节点；所述导电体配置为，当至少所述第一电磁感应段通入待测电流时，在所述第一量测部和所述第二量测部上分别产生第一磁场信号和第二磁场信号；所述磁场量测模块配置为，对应于所述第一磁场信号和所述第二磁场信号产生并输出电流量测信号，且对应于其他外部磁场信号不输出所述电流量测信号。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述导电体还包括与所述第一电磁感应段连接的第二电磁感应段和第三电磁感应段；所述待测电流在所述第一电磁感应段中沿预设的导电方向流动，所述第一量测部和所述第二量测部相对于所述第一电磁感应段分别设置在所述导电方向上的两侧；所述第一电磁感应段、所述第二电磁感应段和所述第三电磁感应段共同围设形成一沿第三方向贯通的第一电磁感应区，所述第一量测部至少部分设置于所述第一电磁感应区内，所述第二量测部至少部分设置于所述第一电磁感应段背离所述第一电磁感应区的一侧；所述第三方向与所述导电方向垂直。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二电磁感应段、所述第一电磁感应段和所述第三电磁感应段依次连接，所述第一电磁感应段沿第二方向延伸，所述第二方向和所述导电方向平行，所述第二电磁感应段和所述第三电磁感应段均沿第一方向延伸，所述第三方向同时垂直于所述第一方向和所述第二方向。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一电磁感应段、所述第二电磁感应段和所述第三电磁感应段依次连接，所述第一电磁感应段沿第一方向延伸，所述第一方向和所述导电方向平行，所述第三电磁感应段沿所述第一方向延伸，所述第二电磁感应段沿第二方向延伸，所述第三方向同时垂直于所述第一方向和所述第二方向。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述导电体还包括与所述第一电磁感应段依次连接的第四电磁感应段和第五电磁感应段，所述第四电磁感应段沿所述第二方向延伸，所述第五电磁感应段沿所述第一方向延伸；所述第一电磁感应段、所述第四电磁感应段和所述第五电磁感应段共同围设形成一沿所述第三方向贯通的第二电磁感应区，所述第二量测部至少部分设置于所述第二电磁感应区内。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部包括第一量测元件和第二量测元件，所述第二量测部包括第三量测元件和第四量测元件；所述第一量测元件设置于所述第一电磁感应区内，所述第二量测元件设置于所述第二电磁感应段或所述第三电磁感应段背离所述第一电磁感应区的一侧；所述第三量测元件设置于所述第二电磁感应区内，所述第四量测元件设置于所述第四电磁感应段或所述第五电磁感应段背离所述第二电磁感应区的一侧。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部包括第一量测元件和第二量测元件，所述第二量测部包括第三量测元件和第四量测元件；所述待测电流在所述第一电磁感应段中沿预设的导电方向流动，所述第一量测元件和所述第三量测元件相对于所述第一电磁感应段在所述导电方向上的中轴线轴对称设置，所述第二量测元件和所述第四量测元件相对于所述第一电磁感应段在所述导电方向上的中轴线轴对称设置；所述第一量测元件和所述第三量测元件连接并形成一组输出节点，所述第二量测元件和所述第四量测元件连接并形成另一组输出节点。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述磁场量测模块包括霍尔元件和/或磁阻元件。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部包括相互并联的第一量测元件和第二量测元件，所述第一量测元件和所述第二量测元件配置为霍尔元件；所述第一量测元件包括第一霍尔节点组，所述第二量测元件包括第二霍尔节点组；所述第一霍尔节点组中的电荷偏转节点与所述第二霍尔节点组中的电荷偏转节点连接，所述第一霍尔节点组中的电荷排斥节点与所述第二霍尔节点组中的电荷排斥节点连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部还包括与所述第一量测元件和所述第二量测元件分别并联的第五量测元件和第六量测元件，所述第五量测元件和所述第六量测元件配置为霍尔元件；所述第五量测元件包括第五霍尔节点组，所述第六量测元件包括第六霍尔节点组；所述第一霍尔节点组、所述第二霍尔节点组、所述第五霍尔节点组和所述第六霍尔节点组中的电荷偏转节点相互连接，所述第一霍尔节点组、所述第二霍尔节点组、所述第五霍尔节点组和所述第六霍尔节点组中的电荷排斥节点相互连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部包括相互串联的第一量测元件和第二量测元件，所述第二量测部包括相互串联的第三量测元件和第四量测元件；所述第一量测元件和所述第二量测元件之间形成第一输出节点，所述第三量测元件和所述第四量测元件之间形成第二输出节点；所述第一量测元件、所述第二量测元件、所述第三量测元件和所述第四量测元件配置为磁阻元件。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部和所述第二量测部的内部结构相同。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部包括第一电荷偏转节点和第一电荷排斥节点，所述第二量测部包括第二电荷偏转节点和第二电荷排斥节点；所述第一电荷偏转节点与所述第二电荷排斥节点连接形成第一输出节点，所述第一电荷排斥节点与所述第二电荷偏转节点连接形成第二输出节点。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部的第一量测表面、所述第二量测部的第二量测表面，以及所述第一电磁感应段的第一导体表面共面设置且位于参考基准面；所述第一量测部包括与所述第一量测表面相对设置的第三量测表面，所述第二量测部包括与所述第二量测表面相对设置的第四量测表面，所述第一电磁感应段包括与所述第一导体表面相对设置的第二导体表面；所述第三量测表面、所述第四量测表面和所述第二导体表面位于所述参考基准面的同侧。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电流传感器还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层用于固定所述第一量测部、所述第二量测部和所述导电体之间的相对位置关系。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部通过所述第一量测表面固定于所述第一绝缘层的第一绝缘表面，所述第二量测部通过所述第二量测表面固定于所述第一绝缘表面，所述第一绝缘层通过所述第一绝缘表面与所述第一导体表面连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述引线端子包括相对设置的第一引线表面和第二引线表面，所述第一引线表面与所述第一导体表面共面设置且位于所述参考基准面，所述第二引线表面和所述第二导体表面位于所述参考基准面的同侧；所述第一绝缘层向靠近所述引线端子方向延伸，且通过所述第一绝缘表面与所述第一引线表面连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电流传感器还包括基板，所述基板包括相对设置的第一基板表面和第二基板表面，所述第一基板表面与所述第一导体表面共面设置且位于所述参考基准面，所述第二基板表面与所述第二导体表面位于所述参考基准面的同侧；所述第一绝缘层向靠近所述基板方向延伸，且通过所述第一绝缘表面与所述第一基板表面连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一绝缘层的材料包括石英，或晶圆和聚亚酰胺。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电流传感器还包括基板，所述引线端子通过所述基板连接至所述输出节点。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部和所述第二量测部上对应节点相互连接后，连接至所述基板形成所述输出节点。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一量测部和所述第二量测部上节点分别连接至所述基板形成相互对应的若干中间节点，所述中间节点对应连接形成所述输出节点。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述基板靠近所述引线端子的第二引线表面设置，所述电流传感器还包括设置于所述基板和所述引线端子之间的第二绝缘层。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电流传感器包括至少两组跨接线和至少两组电极，所述电极设置于所述基板远离所述引线端子一侧的第二基板表面上；每组跨接线中包括相互对应的第一跨接线和第二跨接线，每组电极中包括相互对应的第一电极和第二电极；所述第一跨接线的一端连接所述第二引线表面，另一端连接所述第一电极；所述第二跨接线的一端连接所述第二电极，另一端连接所述磁场量测模块。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述导电体包括用于接收信号的导体弯折段，所述导体弯折段沿远离所述引线端子，且远离所述磁场量测模块的方向延伸并弯折。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述引线端子包括用于输出信号的引线弯折段，所述引线弯折段沿远离所述导电体，且远离所述磁场量测模块的方向延伸并弯折。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述引线端子包括用于输出信号的引线自由段，所述导电体包括用于接收信号的导体自由段，所述电流传感器还包括封装体，所述封装体用于封装所述电流传感器中除所述引线自由段和所述导体自由段的其他部分。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种用电设备，包括上述任一种技术方案所述的电流传感器。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种电流量测方法，包括：向上述任一种技术方案所述的电流传感器通入待测电流；接收来自所述电流传感器输出的电流量测信号，运算处理得到电流量测信息。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电流传感器包括第一整体节点、第二整体节点、第三整体节点和第四整体节点；在所述第一整体节点和所述第二整体节点分别接入供电端和参考地端时，所述第三整体节点和所述第四整体节点作为所述输出节点；在所述第三整体节点和所述第四整体节点分别接入供电端和参考地端时，所述第一整体节点和所述第二整体节点作为所述输出节点；所述方法具体包括：控制所述第一整体节点接入所述供电端，且所述第二整体节点接入所述参考地端，向所述电流传感器通入待测电流；接收来自所述第三整体节点和所述第四整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算；和/或，控制所述第一整体节点接入所述参考地端，且所述第二整体节点接入所述供电端，向所述电流传感器通入待测电流；接收来自所述第三整体节点和所述第四整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算；和/或，控制所述第三整体节点接入所述供电端，且所述第四整体节点接入所述参考地端，向所述电流传感器通入待测电流；接收来自所述第一整体节点和所述第二整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算；和/或，控制所述第三整体节点接入所述参考地端，且所述第四整体节点接入所述供电端，向所述电流传感器通入待测电流；接收来自所述第一整体节点和所述第二整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法具体包括：对差分运算放大后的电流量测信号执行后数据处理，得到所述电流量测信息；其中，所述后数据处理包括多级放大处理、平均值运算、偏移校准和波纹去除至少其中之一。

与现有技术相比，本发明提供的电流传感器，通过将包含有两个量测部的磁场量测模块配置为，对应外部磁场不输出电流量测信号，从而保证其产生的电流量测信号所对应的磁场信号是没有经过外部磁场叠加的；两个量测部之间存在直接或间接的连接关系，能够天然地形成对两个量测部的差分输出，从而节省了一套采样电路，并达到规避交替采样延长采样总时长的问题；将两个量测部分别靠近电磁感应段上相对的两个面设置，保持两个量测部与电磁感应段大致平行，在待测电流的流向与第一参考表面和第二参考表面的长度延伸方向平行的情况下，基于“通电导线”的磁场分布原理，此种布置方式能够缩短两个量测部与待测电流的“距离”，增强量测部上磁场信号的强度，以减小量测误差；如此，共同实现了兼顾高量测精度、低量测过程耗时、高响应速度、低电路复杂度和低成本的技术效果。

附图说明

图1是本发明一实施方式中电流传感器的结构示意图。

图2是本发明一实施方式中电流传感器侧向视角下的结构示意图。

图3是本发明一实施方式中电流传感器沿第一剖视线形成的剖面示意图。

图4是本发明一实施方式中电流传感器的磁场量测模块的部分连接结构示意图。

图5是本发明一实施方式中在电流传感器上施加其他外部磁场信号时的磁场和电压变化曲线图。

图6是本发明一实施方式中电流传感器的第一实施例的磁场量测模块与导电体的部分配合结构示意图。

图7是本发明一实施方式中对电流传感器通电时的电流和磁场变化曲线图。

图8是本发明一实施方式中对电流传感器通电时的磁场和电压变化曲线图。

图9是本发明另一实施方式中电流传感器的结构示意图。

图10是本发明再一实施方式中电流传感器的结构示意图。

图11是本发明再一实施方式中电流传感器侧向视角下的结构示意图。

图12是本发明又一实施方式中电流传感器的结构示意图。

图13是本发明又一实施方式中电流传感器侧向视角下的结构示意图。

图14是本发明一实施方式中电流传感器的第二实施例的磁场量测模块与导电体的部分配合结构示意图。

图15是本发明一实施方式中电流传感器的第三实施例的磁场量测模块与导电体的部分配合结构示意图。

图16是本发明一实施方式中电流传感器的第四实施例的磁场量测模块与导电体的部分配合结构示意图。

图17是本发明另一实施方式中电流传感器的磁场量测模块的部分连接结构示意图。

图18是本发明再一实施方式中电流传感器的第一实施例的第一量测部的部分连接结构示意图。

图19是本发明再一实施方式中电流传感器的第一实施例的第一量测部的动作原理图。

图20是本发明再一实施方式中电流传感器的第二实施例的第一量测部的部分连接结构示意图。

图21是本发明再一实施方式中电流传感器的第二实施例的第一量测部的动作原理图。

图22是本发明一实施方式中电流传感器的磁场量测模块和运算控制电路的部分连接结构示意图。

图23是本发明另一实施方式中电流传感器的磁场量测模块和运算控制电路的部分连接结构示意图。

图24是本发明一实施方式中电流量测方法的步骤示意图。

图25是本发明一实施方式中电流量测方法的第一实施例的步骤示意图。

图26是本发明一实施方式中电流量测方法的第二实施例的步骤示意图。

图27是本发明一实施方式中电流量测方法的第三实施例的步骤示意图。

图28是本发明一实施方式中电流量测方法的第四实施例的步骤示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要前置说明地，本发明在图1、图2、图3、图4、图6、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20和图21中，示出的第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3相互之间具有对应关系，本领域技术人员能够基于此种对应关系确定本发明提供的电流传感器等结构的布置方位，以及其中内部结构之间的相对位置关系。其中，第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3在本发明中，若无特别限定，均可以指代对应附图所示的方向或其反方向。优选地，第一方向D1、第二方向D2和第三方向D3相互垂直。

此外，本发明中为了描述待测电流方向的方便，在图1、图6、图9、图10和图12中表示为待测电流I，但在图3、图14、图15和图16中则表示为待测电流I±。可以理解地，此种表示上的差异并不对待测电流本身形成限定。

本发明一实施方式提供一种用电设备，所述用电设备包括一种电流传感器。所述用电设备可以是根据所述电流传感器输出的电流量测信号进行控制或数据输出的任何一种装置或系统。具体地，所述用电设备可以是工业设备、医疗设备、汽车或供电电源等大宗装置，也可以是集成电路芯片、LED（Light-Emitting Diode，发光二极管）驱动设备、电机驱动设备或通信设备等小宗装置。

本发明的多种实施方式中提供了多种电流传感器，在一种实施方式中，电流传感器的结构如图1、图2和图3所示；在另一种实施方式中，电流传感器的结构如图9和图3所示；在再一种实施方式中，电流传感器的结构如图10、图11和图3所示；在又一种实施方式中，电流传感器的结构如图12、图13和图3所示。

一方面，每个实施方式之下均具有多个实施例，换言之，下文中关于具体结构的实施例可以搭载于上述任一种实施方式中。另一方面，图2是图1示出结构的侧视图（或称，侧向视角下的结构示意图，下同），图11是图10示出结构的侧视图，图13是图12示出结构的侧视图。图3是上述任一种实施方式提供的电流传感器沿其第一剖视线Xs1形成的剖面示意图。

对于上述任一实施方式，所述电流传感器可以设置于上述用电设备或其他任何有电流量测需求的设备中，也可以独立设置在衬底基板上形成单独的电流传感器芯片。所述电流传感器包括磁场量测模块100、导电体200和至少两条引线端子300。其中，所述引线端子300在一些实施方式中可以被解释为引线的一部分，在另一些实施方式中可以被解释为起到类似引线作用的端口结构。优选地，导电体200和引线端子300可以共同实现为金属框架结构。

导电体200可以用于通入待测电流I或待测电流I±，并基于电流的磁效应在周围产生与所述待测电流I或待测电流I±相对应的中间磁场Bh。磁场量测模块100可以用于量测其外部的磁场情况，对应输出反映该磁场情况的电流量测信号。其中，所述“外部的磁场情况”优选为包括但不限于所述中间磁场Bh。引线端子300可以用于将电流量测信号本身输出，或将经过运算、处理后的电流量测信号输出。如此，磁场量测模块100、导电体200和引线端子300，能够实现输出稳定的非接触式电流量测功能。

优选地，磁场量测模块100包括第一量测部400和第二量测部500。第一量测部400和第二量测部500共同作为磁场量测模块100中用于量测外部的磁场情况的部分，两者在功能实现和结构配置上具有统一性。换言之，磁场量测模块100可以被认为是一体设置的、类似于磁场传感器的元器件。

在上述实施方式中，导电体200包括第一电磁感应段21，第一电磁感应段21包括相对设置的第一参考表面211和第二参考表面212。所述第一电磁感应段21的延伸方向和形状结构在本发明中并不进行限制，第一参考表面211和第二参考表面212可以是平直面和/或曲面。

对于导电体200和两个所述量测部的相对位置关系，优选地，第一量测部400靠近第一参考表面211设置，第二量测部500靠近第二参考表面212设置。如此，一方面，第一量测部400和第二量测部500靠近于导电体200，能够增强在量测部上产生的磁场信号的强度，其相比于其他位置关系而言，强度提升的效果更为显著，故而电流量测信号的准确度也随之提高。另一方面，在导电体200通入待测电流时，基于电流磁效应，会在两个量测部上产生两个具有磁场方向的磁场信号。结合上述相对位置关系的设置，理想状态下，第一量测部400上的总磁场信号与第二量测部500上的总磁场信号方向相反（或称，磁场信号方向互成180度）。从而，实现感度多方位、抵消其他外部磁场信号、增强电流磁效应产生的磁场信号等效果。

第一量测部400和第二量测部500连接并形成输出节点12。如此，能够基于连接关系天然地形成均值输出和差分输出，从而，磁场量测模块可以基于此种差分输出，生成电流量测信号。考虑到对于除中间磁场Bh以外的其他外部磁场信号都是均匀地加在两个量测部上的，因而，差分输出能够天然地将外部干扰磁场消除。

一方面，所述“第一量测部400和第二量测部500连接”可以理解为直接连接或间接连接。在一种具体示例中，可以是第一量测部400连接到第二量测部500上，而后第二量测部500将用于差分输出的端子统一连接至引线端子300处。在另一种具体示例中，也可以是第一量测部400和第二量测部500通过诸如基板等其他结构上的其他位置，或通过引线端子300来建立间接的连接关系。

另一方面，第一量测部400和第二量测部500可以优选采用并联的连接方式，来相互形成对照，以更好地消除其他外部磁场信号。此外，第一量测部400上电流可以具有第一流向，第二量测部500上电流可以具有第二流向，且第一流向和第二流向互成夹角的设置，如此，第一量测部400与第二量测部500具有不同方向的敏感度，磁场量测模块100能够稳定地保留甚至放大对应于中间磁场Bh的输出。

具体地，导电体200可以配置为，当通入待测电流I或待测电流I±时，在第一量测部400上产生第一磁场信号（结合图7、图8所示的B1，下同），并在第二量测部500上产生第二磁场信号（结合图7、图8所示的B2，下同）。磁场量测模块100可以配置为，对应于第一磁场信号B1和第二磁场信号B2产生并输出电流量测信号。如此，以中间磁场Bh作为媒介进行非接触式电流量测。

优选地，磁场量测模块100还配置为，对应于其他外部磁场信号不输出电流量测信号。如此，屏蔽其他外部磁场信号的干扰。此处可以理解地，当第一量测部400上同时加有第一磁场信号B1和其他外部磁场信号，和/或第二量测部500上同时加有第二磁场信号B2和其他外部信号时，磁场量测模块100同样能够基于上述配置，只保留响应于待测电流I的电流量测信号输出。

在一种优选的实施方式中，如图4所示，第一量测部400包括第一电荷偏转节点401和第一电荷排斥节点402，第二量测部500包括第二电荷偏转节点501和第二电荷排斥节点502。

例如，在第一量测部400和第二量测部500中包括霍尔元件时，所述电荷偏转节点可以是，在所述量测部通电且施加有磁场信号后，霍尔元件中内部电荷运动并靠近的节点；所述电荷排斥节点则可以是，在所述量测部通电且施加有磁场信号后，霍尔元件中内部电荷运动并远离的节点。当然，在第一量测部400和第二量测部500中包含其他诸如磁阻元件等磁敏器件时，所述电荷排斥节点和所述电荷偏转节点可以具有其他定义。

以图4中示出的结构为例，在第一量测部400和第二量测部500上同时施加垂直纸面向内的外部磁场，且将第三整体节点P3接入供电端（或者，供电电源的正极，下同），将第四整体节点P4接入参考地端时（或者，供电电源的负极，下同）。换言之，将第一量测部400和第二量测部500并联时，第一量测部400上形成第一参考电流i1（可以朝第二方向D2和第一方向D1的反方向之间的方向流动），电荷在霍尔效应的作用下靠近第四量测节点e4且远离第二量测节点e2运动，此时，第四量测节点e4为第一电荷偏转节点401，第二量测节点e2为第二电荷排斥节点402。同理，第二量测部500上形成第二参考电流i2（可以朝第二方向D2的反方向和第一方向D1的反方向之间的方向流动，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2），电荷向靠近第八量测节点e8且远离第六量测节点e6运动。第八量测节点e8为第二电荷偏转节点501，第六量测节点e6为第二电荷排斥节点502。

可以理解地，虽然在所述量测部包括霍尔元件的实施例中，所述电荷偏转节点和所述电荷排斥节点，会随着所述参考电流的流向和所述外部磁场的方向而变动。但在所述量测部包括诸如磁阻元件等其他磁敏器件的实施例中，所述电荷偏转节点和所述电荷排斥节点可以是固定的。

为了确保第一量测部400和第二量测部500正常接受供电，图4中示出的结构还包括了用于相互连接并形成第三整体节点P3的第一量测节点e1和第五量测节点e5，以及用于形成第四整体节点P4的第三量测节点e3和第七量测节点e7。本发明并不对上述节点的设置位置进行限制，图4提供的只是诸多实施例的其中之一。

下面接续图4提供的实施例，并结合图5说明其技术效果。图5示出了施加其他外部磁场信号时，加在第一量测部400的第三磁场信号B3和加在第二量测部500的第四磁场信号B4的变化曲线，以及所述电荷偏转节点、所述电荷排斥节点处电压的变化曲线，以及具有电压形式的电流量测信号的变化曲线。

当所述外部磁场在第三方向D3上的第三外部磁场分量B(e)d3随时间t呈现正弦分布时，由于外部磁场在第一量测部400和第二量测部500上的分布较为均匀，因此第三磁场信号B3和第四磁场信号B4量测到的沿第三方向D3磁场呈现出与第三外部磁场分量B(e)d3一致的变化趋势。所述变化趋势可以包括变化波形的相位和幅值，下同。

由于第三外部磁场分量B(e)d3方向沿第三方向D3（也即，垂直纸面向外），此时第二量测节点e2对应为所述第一电荷偏转节点，第六量测节点e6对应为所述第二电荷偏转节点，第四量测节点e4为所述第一电荷排斥节点，第八量测节点e8为第二电荷排斥节点。基于此，第二量测节点e2与第六量测节点e6，也即所述电荷偏转节点的节点电压Ve与第三外部磁场分量B(e)d3的变化趋势一致。第四量测节点e4和第八量测节点e8，也即所述电荷排斥节点的节点电压Ve与第三外部磁场分量B(e)d3的变化趋势相反。所述变化趋势相反，可以包括相位相等，幅值互为相反数，下同。

一种实施方式中，所述节点电压可以是最高节点电压

和最低节点电压

之间的任一值。优选地，Vd为第一量测部400和第二量测部500的供电电压。

在本实施方式中，第二量测节点e2与第八量测节点e8相连形成了第二整体节点P2，以作为输出节点12中的第二输出节点122。从而，第二输出节点122天然地反映第二量测节点e2处电平与第八量测节点e8处电平的均值，构成均值输出。第四量测节点e4与第六量测节点e6相连形成了第一整体节点P1，以作为输出节点12中的第一输出节点121。从而，利用该第一输出节点121和第二输出节点122可以构成差分输出。

不论第一量测部400和第二量测部500敏感度是否存在差异，在第一量测部400和第二量测部500上仅施加有大体均匀的其他外部磁场信号时，两输出节点形成的上述两组均值输出相等。此时，根据两组均值输出形成的差分输出始终为0，也即电压形式的电流量测信号Vout始终为0。如此，消除了其他外部磁场对于磁场量测模块以及电流传感器输出的影响。

可以理解地，所述“导电体200包括第一电磁感应段21”，不仅可以理解为第一电磁感应段21是导电体200中的一部分，也可以理解为导电体200只包括第一电磁感应段21这一个结构，也即如图6所示的第一实施例。此时，第一量测部400和第二量测部500同样分别靠近第一参考表面211和第二参考表面212设置。在第一电磁感应段21上通入待测电流I后，如图3的右半部分所示，同样可以在两个量测部上生成磁场信号。优选地，第一量测部400与第一参考表面211的垂直距离，等于第二量测部500与第二参考表面212的垂直距离。

此外，第一量测部400可以通过独立的基板设置在靠近第一参考表面211的位置，第二量测部500可以通过独立的另一基板设置在靠近第二参考表面212的位置。但可以解释地，虽然两者单独来看具有分体式的结构，但是基于两者之间的连接关系以及功能上的一体性，仍可以将其理解为一体式设置的量测模块。

结合图1、图2、图3、图6所示，导电体200上待测电流I或待测电流I±所产生的中间磁场Bh，在第一量测部400上整体形成，以第三方向D3的反方向为磁场方向的第一磁场信号，或者，中间磁场Bh至少使所述第一磁场信号具有朝向第三方向D3的反方向的磁场分量。中间磁场Bh在第二量测部500上整体形成以第三方向D3为磁场方向的第二磁场信号，或者中间磁场Bh至少使所述第二磁场信号具有沿第三方向D3分布的磁场分量。

如此，所述第一磁场信号的方向和所述第二磁场信号的方向近似相反，从而，不管选取第三方向D3还是第三方向D3的反方向作为所述量测部的两侧方向或敏感方向，也不管导电体200上电流沿长度方向的流向如何，都能够保证两个量测部能够同时量测到对应的磁场信号。基于差分输出，能够使得不同方向的两组磁场信号发生叠加，形成表征待测电流I或待测电流I±情况的输出。基于差分输出，能够将反映在两个量测部上同步变化的其他外部磁场信号相抵消，避免对电流量测输出信号的影响。

优选地，第一量测部400和第二量测部500在第三方向D3上的高度水平可以相同，如此可以形成更好地磁场信号叠加和干扰信号消除的效果。进一步地，第一量测部400和第二量测部500可以与第一电磁感应段21，在第三方向D3上处于相同的高度水平。

在一种实施例中，两个量测部在第三方向D3的中央面，可以与第一电磁感应段21在第三方向D3的中央面共面，以实现所述“处于相同的高度水平”。所述在第三方向D3的中央面，以第一量测部400为例，可以定义为，第一量测部400沿第三方向D3延伸的棱的中点的连线所在平面，或沿第一方向D1和第二方向D2延伸且经过第一量测部400沿第三方向D3延伸的至少一条棱的中点的平面，或沿第一方向D1和第二方向D2延伸且经过第一量测部400的几何中心的平面。

在另一种实施例中，定义第三方向D3为上，其反方向为下，则两个量测部的上表面可以与第一电磁感应段21的上表面共面，或两个量测部的下表面可以与第一电磁感应段21的下表面共面。

可以理解地，本发明提供的第一量测部400或第二量测部500中，并不局限于只包含一个用于量测磁场的元器件。在一些优选的实施方式中，为了提升量测精度并提高采集的样本数据量，单个所述量测部中可以包括两个以上的量测元件。

例如，在一种实施方式中，第一量测部400可以包括第一量测元件和第二量测元件，第二量测部500可以包括第三量测元件和第四量测元件。若定义待测电流I在第一电磁感应段21中沿预设的导电方向流动，则在本实施方式中，所述导电方向可以是第一方向D1或其反方向，并优选地，第一电磁感应段21沿所述导电方向或第一方向D1延伸。第一量测部400中两个量测元件靠近第一参考表面211设置，第二量测部500中两个量测元件靠近第二参考表面212设置。

进一步地，所述第一量测元件和所述第三量测元件可以配置为，相对于第一电磁感应段21在所述导电方向上的中轴线轴对称地设置。也即，所述第一量测元件和所述第三量测元件可以相对于第一电磁感应段21在第一方向D1上的中轴线轴对称。优选地，所述第一量测元件和所述第三量测元件可以连接并形成所述输出节点中的一组。

相对应地，所述第二量测元件和所述第四量测元件同样可以相对于第一电磁感应段21在所述导电方向上的中轴线轴对称地设置，并具体可以是相对于第一方向D1上的中轴线轴对称。所述第二量测元件和所述第四量测元件连接并形成所述输出节点中的另一组。

下面将结合图1、图2、图3、图4、图6、图7和图8说明本实施方式的技术效果。

当向导电体200中通入待测电流I或待测电流I±时，在一种具体示例中，若定义第二方向D2为右，则第一量测部400位于导电体200的相对左侧，使得中间磁场Bh的磁感线从第一量测部400相对于第三方向D3的上表面入射，并从其相对于第三方向D3的下表面出射。第一量测部400上对应产生的第一磁场信号B1朝向第三方向D3的反方向。在待测电流I随时间t正弦分布时，第一磁场信号B1与待测电流I的波形相反。

在一种实施方式中，第一磁场信号B1在第三方向D3的磁感应强度B(I)d3可以是第一最高强度ΔBh和第一最低强度-ΔBh之间的任一值。

相应地，中间磁场Bh的磁感线从第二量测部500相对于第三方向D3的下表面入射，并从相对于第三方向D3的上表面出射。第二量测部500上对应产生的第二磁场信号B2按照第三方向D3形成。在待测电流I随时间t正弦分布时，第二磁场信号B2与待测电流I的波形变化趋势相同。

当然，考虑到第一量测部400和第二量测部500周围的电磁感应段配置差异，或者由于第一量测部400和第二量测部500距离第一电磁感应段21的距离差异等因素，第一磁场信号B1和第二磁场信号B2的强度会存在差异。在一种实施方式中，第二磁场信号B2在第三方向D3的磁感应强度B(I)d3可以是第二最高强度ΔBh’和第二最低强度-ΔBh’之间的任一值。

在此种情况下，第一量测部400上第二量测节点e2成为第一电荷偏转节点401，第二量测节点e2的节点电压Ve具有与第一磁场信号B1一致的变化趋势；相对应地，第四量测节点e4成为第一电荷排斥节点402，其节点电压Ve具有与第一磁场信号B1相反的变化趋势。在一种实施方式中，所述电荷偏转节点和所述电荷排斥节点的节点电压Ve可以是第一最高电压

和第一最低电压

之间的任一值。优选地，Vd为第一量测部400和第二量测部500的供电电压。

第二量测部500上第六量测节点e6为第二电荷偏转节点501，具有与第二磁场信号B2一致的变化趋势；第八量测节点e8为第二电荷排斥节点502，具有与第二磁场信号B2相反的变化趋势。对应于第二最高强度ΔBh’和第二最低强度-ΔBh’，所述电荷偏转节点和所述电荷排斥节点的节点电压Ve可以是第二最高电压

和第二最低电压

之间的任一值。优选地，Vd为第一量测部400和第二量测部500的供电电压。

第二整体节点P2同时与第二量测节点e2和第八量测节点e8连接，形成用于均值输出的量测输出信号Vp。对应于第二整体节点P2的量测输出信号Vp，在一种实施方式中为，第二量测节点e2的节点电压与第八量测节点e8的节点电压之和的二分之一。由于第八量测节点e8的节点电压变化趋势与第二量测节点e2的节点电压变化趋势一致，由此形成的第二整体节点P2的第二量测输出信号Vp2的变化情况与上述两节点电压的变化情况一致。基于均值输出，其幅值为两节点的节点电压变化曲线幅值的均值。

第一整体节点P1同时与第四量测节点e4和第六量测节点e6连接，其量测输出信号Vp，可以是第四量测节点e4的节点电压和第六量测节点e6的节点电压之和的二分之一。第一整体节点P1的第一量测输出信号Vp1与第四量测节点e4和第六量测节点e6的节点电压的变化情况相类似，幅值为其变化曲线的幅值的均值。

上述两整体节点的量测输出信号Vp可以是最高量测电压

与

之间的任一值。

由于第一整体节点P1和第二整体节点P2分别作为第一输出节点121和第二输出节点122，两者形成差分输出，能够将幅值还原甚至提高，更好地体现待测电流I的变化情况。

定义第四量测节点e4的节点电压为Ve4，第六量测节点e6的节点电压为Ve6，第二量测节点e2的节点电压为Ve2，第八量测节点e8的节点电压为Ve8。则，具有电压形式的电流量测信号Vout可以至少满足：

。

如此，电流量测信号Vout呈现与待测电流I相一致的正弦波形，且两者相位保持一致。电流量测信号Vout相比于量测输出信号Vp而言，分布于

与

之间的任一值，从而具有较电荷偏转节点的节点电压更显著的输出。

在本发明提供的四种实施方式中，如图1至图3、图9、图10至图11、图12至图13所示，导电体200可以包括第一电磁感应段21、第二电磁感应段22和第三电磁感应段23。所述三个电磁感应段可以同步地产生所述中间磁场（也即，导电体通电后形成的感生磁场），从而增强磁场量测模块100处的磁场信号的强度。

优选地，待测电流I或待测电流I±在第一电磁感应段21中沿预设的导电方向流动，并具体可以是图中示出的第一方向D1或其反方向。换言之，所述导电方向可以与第一方向D1平行。

基于此，第一量测部400和第二量测部500可以相对于第一电磁感应段21分别设置在所述导电方向（例如，第一方向D1）上的两侧。换言之，第一量测部400可以设置于第一电磁感应段21在参考方向（例如，第二方向D2）上的一侧，第二量测部500可以设置于第一电磁感应段22在所述参考方向上的另一侧，其中，所述参考方向垂直于所述导电方向。

第一电磁感应段21、第二电磁感应段22和第三电磁感应段23连接，并共同围设形成一沿第三方向D3贯通的第一电磁感应区261。当向导电体200中通入电流时，不同所述电磁感应段产生的磁场在第一电磁感应区261处发生叠加。基于此，第一量测部400可以优选至少部分设置于第一电磁感应区261内，以更准确地获得反映待测电流I变化和参数情况的电流量测信号。此外，第二量测部500至少部分设置于第一电磁感应段21背离第一电磁感应区261的一侧。其中，第三方向D3与所述导电方向垂直。

第一电磁感应段21、第二电磁感应段22和第三电磁感应段23相互之间的连接关系可以具有多种配置，在一种实施例中，基于第一电磁感应区261的配置，上述三个电磁感应段相互组合后可以是呈“匚”字形。

可以理解地，此时第一电磁感应段21的设置位置和延伸方向，第二电磁感应段22和第三电磁感应段23与第一电磁感应段21之间的相对位置关系，以及三者之间的连接次序等结构配置，会影响所述量测部的设置位置，从而形成多种衍生的技术方案。

在上述四种实施方式中，第一电磁感应段21、第二电磁感应段22和第三电磁感应段23依次连接。如此，第二电磁感应段22设置于第一电磁感应段21和第三电磁感应段23之间，第一量测部400设置于第一电磁感应段21靠近第三电磁感应段23的一侧，第二量测部500设置于第一电磁感应段21远离第三电磁感应段23的一侧。

在一种应用场景下，第一电磁感应段21沿第一方向D1或其反方向延伸。所述导电方向同样可以沿第一方向D1或其反方向延伸，也即，所述第一方向D1与所述导电方向平行。第三电磁感应段23同样沿第一方向D1延伸，第二电磁感应段22沿第二方向D2延伸。其中，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2。

如此，第一量测部400设置于第一电磁感应段21在第二方向D2的一侧，第二量测部500设置于第一电磁感应段21在第二方向D2反方向的一侧。在通入待测电流I或待测电流I±后，第一量测部400位于第一电磁感应区261中的部分，同时受到来自上述三个电磁感应段的磁场叠加；第二量测部500基于其靠近第一电磁感应段21而远离其他电磁感应段的位置设置，可以看作只接受来自第一电磁感应段21的感生磁场。

值得注意地，本发明全文关于此处的结构，并未限定第一方向D1与第二方向D2相垂直，特别是并未限定第二电磁感应段22与第一电磁感应段21的延伸方向相垂直。但第一方向D1和第二方向D2应当是互相区分的两种方向，两者可以互成角度地设置。当然，垂直的设置关系可以是本发明的一个优选的实施方式。

当然，在本发明与上述应用场景并行的另一应用场景中，第二量测部500还可以设置于第一量测部400在第一方向D1上背离第一电磁感应区261的一侧处。具体地，第二电磁感应段22、第一电磁感应段21和第三电磁感应段23依次连接。换言之，第一电磁感应段21的两端分别连接第二电磁感应段22和第三电磁感应段23。

优选地，第一电磁感应段21沿第二方向D2或其反方向延伸。所述导电方向同样可以沿第二方向D2或其反方向延伸，也即，所述第二方向D2与所述导电方向平行。第二电磁感应段22沿第一方向D1延伸，第三电磁感应段23沿第一方向D1延伸。其中，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2。类比于上述四种实施方式，可以解释为将其中的第一电磁感应段21和第二电磁感应段22的位置互换。此时，由于两个所述量测部靠近第一电磁感应段21设置，因而在本实施方式中，第一量测部400设置于第一电磁感应段21在第一方向D1反方向的一侧，第二量测部500设置于第一电磁感应段21在第一方向D1的一侧。

在本发明提供的四种实施方式中，如图1至图3、图9、图10至图11、图12至图13所示。第一量测部400的第一量测表面403、第二量测部500的第二量测表面503，以及第一电磁感应段21的第一导体表面201共面设置。优选地，第一量测表面403、第二量测表面503和第一导体表面201可以同时位于参考基准面201’。

进一步地，第一量测部400包括与第一量测表面403相对设置的第三量测表面404，第二量测部500包括与第二量测表面503相对设置的第四量测表面504，第一电磁感应段21包括与第一导体表面201相对设置的第二导体表面202。优选地，第三量测表面404、第四量测表面504和第二导体表面201位于参考基准面201’的同侧。从而，提高量测部输出信号的对应性和准确性。

在上述实施方式中，以第二量测部500为例，定义第三方向D3为上，则第二量测表面503可以是第二量测部500的上表面，也可以是第二量测部500的下表面。当第二量测表面503定义为第二量测部500的下表面时，第一量测表面403也可以对应定义为第一量测部400的下表面。由此形成的两种技术方案，均在本发明的保护范围内。

优选地，所述电流传感器还包括第一绝缘层61，第一绝缘层61用于固定第一量测部400、第二量测部500和导电体200之间的相对位置关系。从而能够节省用于承载两个量测部的其他结构，复用第一绝缘层61提高所述电流传感器的集成度。

第一绝缘层61还可以具体用于承载两个所述量测部。第一量测部400通过第一量测表面403固定于第一绝缘层61的第一绝缘表面611，第二量测部500通过第二量测表面503固定于第一绝缘表面611，第一绝缘层61通过第一绝缘表面611与第一导体表面201连接。从而，在维持共面的基础上，固定了相对位置关系并形成了电屏蔽，以防止信号干扰。

一方面，在一种具体示例中，用于制备第一绝缘层61的材料可以包括石英（或称，玻璃）。具体可以是电子玻璃、光学玻璃、特种玻璃至少其中之一。在一种应用场景下，可以选择肖特AF32实现。如此，其整体耐压性能能够匹配聚亚酰胺胶带的性能。

在另一种具体实例中，用于制备第一绝缘层61的材料可以包括晶圆与聚亚酰胺的组合。其中，所述晶圆可以由石英/玻璃，特别是电子玻璃、光学玻璃、特种玻璃至少其中之一制成。如此，第一绝缘层61的整体耐压性能，可以根据聚亚酰胺可涂覆的厚度来决定，晶圆作为基材能够提供具有足够机械强度的支撑。

另一方面，优选地，引线端子300包括相对设置的第一引线表面31和第二引线表面32。第一引线表面31与第一导体表面201共面设置且位于参考基准面201’，第二引线表面32和第二导体表面202位于参考基准面201’的同侧。从而，具有结构上的一致性并保持所述电流传感器的高集成度。

为了保证所述电流传感器内部结构的稳定性，还可以对所述电流传感器进行整体封装。优选地，引线端子300包括用于输出信号的引线自由段30，导电体200包括用于接收信号，特别是用于接收待测电流的导体自由段20。基于此，所述电流传感器还可以包括封装体700，封装体700用于封装所述电流传感器中除引线自由段30和导体自由段20以外的其他部分。兼顾内部结构的稳定性和使用的可操作性。

此外，导电体200的导体自由段20和/或引线端子300的引线自由段30，还可以具有特殊的形态结构配置，以使所述电流传感器被固定在其他集成电路板上时具有更好的效果。具体地，导体自由段20沿远离引线端子300的方向，且远离第一基板表面111的方向延伸并弯折。换言之，导体自由段20沿第一方向D1的反方向，以及第三方向D3的反方向延伸并弯折。如此，导体自由段20的端部与导电体200靠近基板11一侧的端部在第三方向D3不处于同一水平面，在将所述电流传感器通过导体自由段20固定在其他平面上时，会将基板11及其上方的量测元件抬高。引线自由段30沿远离导电体200的方向，且远离第一基板表面111的方向延伸并弯折。换言之，引线自由段30沿第一方向D1，以及第三方向D3的反方向延伸并弯折。如此，引线自由段30的端部与引线端子300靠近基板11一侧的端部在第三方向D3不处于同一水平面，在将所述电流传感器通过引线自由段30固定在其他平面上时，会将基板11及其上方的量测元件抬高。

在所述电流传感器同时具有上述结构配置时，导体自由段20和引线自由段30在第三方向D3上的延伸和/或弯折方向可以配置为相同，导体自由段20和引线自由段30在第一方向D1上的延伸和/或弯折方向可以配置为相反。优选地，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2。

优选地，所述电流传感器还包括跨接线81和电极82，用于连接引线端子300和输出节点12。其中，跨接线81还可以配置为诸如金属凸块、焊锡凸块、锡球等其他连接件。

上述四个实施方式之间的差异性，可以体现在输出节点与引线端子300的连接关系等特征上。

在上述任一实施方式中，优选地，所述电流传感器可以包括基板11，可以用于承载其他用于运算和/或控制的电路；也可以单纯用于构建输出节点12与引线端子300之间的连接关系，也即，引线端子300可以通过基板11连接至输出节点12。可以理解地，上述两种具体示例之间并不相互排斥，基板11可以同时具备上述两种功能。前一种具体示例，基板11具体可以与运算和/或控制电路共同构成一个集成电路芯片。

后一种具体示例，对于图1至图3、图10至图11，以及图12至图13示出的三种实施方式，第一量测部400和第二量测部500上对应节点相互连接后，可以共同连接至基板11来形成输出节点12。所述“相互连接”除了可以解释为直接连接或间接连接以外，还可以解释为下述两种技术方案：

（1）第二量测部500上节点连接至第一量测部400上节点后，第一量测部400上节点再一并连接至基板11形成输出节点12；

（2）第一量测部400上节点连接至第二量测部500上节点后，第二量测部500上节点再一并连接至基板11形成输出节点12。

如此，可以将均值输出和差分输出隔离，并将差分输出直接在基板11上形成。在基板11上搭载有用于运算的电路时，可以提升效率。

优选地，结合图4所示，可以是第二量测部500上第六量测节点e6，连接至第一量测部400上第四量测节点e4后，第四量测节点e4连接至基板11形成第一整体节点P1作为输出节点12至少其中之一；第八量测节点e8连接至第二量测节点e2后，第二量测节点e2连接至基板11形成第二整体节点P2作为输出节点12至少其中之一；和/或，第五量测节点e5连接至第一量测节点e1后，第一量测节点e1连接至基板11形成第三整体节点P3作为输出节点12至少其中之一；第七量测节点e7连接至第三量测节点e3后，第三量测节点e3连接至基板11形成第四整体节点P4作为输出节点12至少其中之一。

对于图9示出的实施方式，第一量测部400和第二量测部500上节点，可以分别连接至基板11形成相互对应的若干中间节点45。进而，中间节点45对应连接形成输出节点12。如此，能够将均值输出和差分输出均做到基板11上，能够方便控制和运算。

优选地，可以将第一量测部400上多个量测节点迁至基板11上形成一组中间节点45，将第二量测部500上多个量测节点迁至基板11上形成另一组中间节点45。两组中间节点45依据前文提供的均值输出配置方案相互连接，形成用于差分输出的输出节点12。

上述四个实施方式之间的差异性，还可以体现在其他结构的设置和位置等特征上。

对于图1至图3、图9、图10至图11三种实施方式而言，基板11靠近引线端子300的第二引线表面32设置，以缩短所述电流传感器在第二方向D2上的尺寸。所述电流传感器还包括设置于基板11和引线端子300之间的第二绝缘层62，以形成电屏蔽。优选地，第二绝缘层62可以与前文所述的第一绝缘层61具有相同或近似的结构。两个所述绝缘层并不一定同时存在，在一种技术方案中可以包括两个绝缘层的其中之一，在另一种技术方案中可以同时取消对两个所述绝缘层的配置。

在上述三种实施方式中，所述电流传感器至少包括两组跨接线81和至少两组电极82。电极82可以设置于基板11远离引线端子300一侧的第二基板表面112上。如此，能够降低工艺难度。

优选地，每组跨接线81包括相互对应的第一跨接线和第二跨接线，每组电极82包括相互对应的第一电极和第二电极。进一步地，所述第一跨接线的一端连接第二引线表面32，另一端连接所述第一电极；所述第二跨接线的一端连接所述第二电极，另一端连接所述磁场量测模块100。进一步地，所述第一电极位于所述基板11靠近所述引线端子300一侧，所述第二电极位于所述基板11靠近所述磁场量测模块100一侧。

对于图10和图11示出的实施方式，第一绝缘层61不仅具有固定第一量测部400和第二量测部500与导电体200之间相对位置关系的用途，还可以进一步向靠近引线端子300方向延伸，且通过第一绝缘表面611与第一引线表面31连接。如此，能够复用第一绝缘层61，实现导电体200和引线端子300之间的电屏蔽效果。

当然，对于图12和图13示出的实施方式，可以取消将引线端子300向导电体200一侧延长，并将基板11叠放在引线端子300沿第三方向D3一侧的配置，转而将基板11设置于引线端子300和导电体200之间（具体地，在第一方向D1上的“之间”），如此，可以复用第一绝缘层61同时承载基板11、第一量测部400和第二量测部500，并实现电屏蔽和相对位置固定的技术效果。

具体地，所述电流传感器包括基板11，基板11包括相对设置的第一基板表面111和第二基板表面111，第一基板表面111与第一导体表面201共面设置且位于参考基准面201’，第二基板表面112与第二导体表面202位于参考基准面201’的同侧。

进一步地，第一绝缘层61向靠近基板11方向延伸，且通过第一绝缘表面611与第一基板表面111连接，从而达到承载基板11及其上集成电路的效果。优选地，定义第三方向D3为上，则基板11可以通过其下表面与第一绝缘层61的上表面连接。可以理解地，为了缩小所述电流传感器的尺寸，相较于其他三种实施方式，本实施方式中引线端子300向导电体200一侧延伸（具体地，沿第一方向D1的反方向延伸）的长度更短。

一方面，所述导电体并不一定被局限于仅具有所述第一电磁感应段，和/或仅包括所述第一电磁感应段、所述第二电磁感应段、所述第三电磁感应段这两种衍生方案。在一些实施例中，还可以具有第四电磁感应段、第五电磁感应段等更多与上述任一电磁感应段连接的部件。

以基于上述四种实施方式其中之一的衍生方案为例，如图14所示和图16所示。所述导电体还可以包括与第一电磁感应段21依次连接的第四电磁感应段24和第五电磁感应段25。当然，本第二实施例同样可以包括第二电磁感应段22和第三电磁感应段23，以及由其围设形成的第一电磁感应区261。优选地，待测电流I±从第三电磁感应段23和第五电磁感应段23其中之一接入，并从其中另一输出。

如图14所示，在一种情况下，第四电磁感应段24可以沿第二方向D2延伸，第五电磁感应段25可以沿第一方向D1延伸。换言之，第四电磁感应段24可以与第二电磁感应段22平行，第一电磁感应段21、第三电磁感应段23和第五电磁感应段25可以相互平行。基于此，第一电磁感应段21、第四电磁感应段24和第五电磁感应段25可以共同围设形成一沿第三方向D3贯通的第二电磁感应区262。第二量测部500可以将其至少部分设置于第二电磁感应区262中，以获得磁场信号强度的提升，在经过均值输出和差分输出后，能够获得与待测电流I±一致性更好的电流量测信号。并且，能够提高电流传感器的带宽适应能力，以满足高带宽需求。

优选地，第一量测部400和第二量测部500可以分别设置在两块基板上，或同时设置于所述第一绝缘层等一体式结构上，本发明对此并不进行限制。只要满足第一量测部400靠近第一参考表面211，且第二量测部500靠近第二参考表面212即可。

另一方面，如前所述，所述量测部内并不局限于仅包括一个用于量测磁场的元器件。在本实施方式中，同样也可以如前一实施方式所述，在一个量测部内设置多个量测元件。图15示出了在这一思想指导下的第三实施例，图16示出了在这一思想指导下的第四实施例。

在所述第三实施例中，如图15所示，所述导电体可以只包括第一电磁感应段21、第二电磁感应段22和第三电磁感应段23。第一量测部400靠近第一参考表面211，并具体地，第一量测部400设置于上述三个电磁感应段围设形成的第一电磁感应区261中，在通入待测电流I±后形成叠加磁场。第二量测部500靠近第二参考表面212，并具体地，第二量测部500设置于第一电磁感应段21背离第一电磁感应区261一侧，可以认为只接受来自第一电磁感应段21的磁场信号。在一种实施方式中，第一量测部400设置于第一电磁感应段21在第二方向D2上的一侧，第二量测部500设置于第一电磁感应段21在第二方向D2上的另一侧，所述导电方向或待测电流I±在第一电磁感应段21上的流动方向可以是平行于第一方向D1。优选地，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2。

第一量测部400可以包括第一量测元件41和第二量测元件42，第二量测部500可以包括第三量测元件51和第四量测元件52。除了第一量测元件41和第三量测元件51可以相对于第一电磁感应段21轴对称，且/或第二量测元件42和第四量测元件52可以相对于第一电磁感应段21轴对称以外，优选地，第一量测元件41和第二量测元件42可以设置在第一方向D1（或称所述导电方向，下同）上的不同位置，第三量测元件51和第四量测元件52可以设置在第一方向D1上的不同位置。如此，获得更多位置上的感度。此种多位置感度的技术效果的实现，并不被限制在前文提供的连接关系和输出节点的构建之下。换言之，即使上述四个量测元件两两之间不具有上述连接关系，也可以实现多位置敏感。

在所述第四实施例中，结合图14和图16所示，则提供了融合五个电磁感应段的设置，与单个量测部包括多个量测元件的设置两种方案所形成的优选技术方案。

一种情况下，第一量测部400包括第一量测元件41和第二量测元件42。其中，第一量测元件41靠近第一参考表面211，并可以设置于由第一电磁感应段21、第二电磁感应段22和第三电磁感应段23围设形成的第一电磁感应区261内。第二量测元件42，则可以设置于第二电磁感应段22背离第一电磁感应区261一侧，特别是沿第一方向D1背离第一电磁感应区261一侧；也可以设置于第三电磁感应段23背离第一电磁感应区261一侧，特别是沿第二方向D2的反方向背离第一电磁感应区261一侧。优选地，两量测元件形成一组均值输出和差分输出。换言之，第一量测元件41和第二量测元件42连接形成一组输出节点。

对应地，第二量测部500包括第三量测元件51和第四量测元件52。其中，第三量测元件51靠近第二参考表面212，并可以设置于由第一电磁感应段21、第四电磁感应段24和第五电磁感应段25围设形成的第二电磁感应区262内。第四量测元件52，则可以设置于第四电磁感应段24背离第二电磁感应区262一侧，特别是沿第一方向D1的反方向背离第二电磁感应区262一侧；也可以设置于第五电磁感应段25背离第二电磁感应区262一侧，特别是沿第二方向D2背离第二电磁感应区262一侧。优选地，两量测元件形成另一组均值输出和差分输出。换言之，第三量测元件51和第四量测元件52连接形成另一组输出节点。如此，兼顾精度提升和高带宽需求适应性。优选地，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2。

对于磁场量测模块内部的元器件配置，特别是两个量测部中的元器件配置，首先可以提供的技术方案在于，所述第一量测部和所述第二量测部，可以具有相同或近似的内部结构。如此，能够保持均值输出和差分输出过程中的均一性和准确性。

此外，所述磁场量测模块在一些实施方式中，可以包括霍尔元件、磁阻元件，或霍尔元件与磁阻元件的配合。所述磁场量测模块仅包括霍尔元件时，可以形成一种霍尔传感器。所述磁场量测模块仅包括磁阻元件时，可以形成一种磁阻式传感器。

进一步地，如图17所示，在一种实施方式中，第一量测部400和第二量测部500中可以包括磁阻元件。优选地，第一量测部400包括相互串联的第一量测元件41和第二量测元件42。第一量测元件41和第二量测元件42之间形成第一输出节点121。与前文内容相一致地，第一量测元件41和第二量测元件42之间也可以用于形成第一整体节点P1。第一量测元件41和第二量测元件42可以配置为磁阻元件。

相对应地，第二量测部500优选包括相互串联的第三量测元件51和第四量测元件52。第三量测元件51和第四量测元件52之间形成第二输出节点122。与前文内容相一致地，第三量测元件51和第四量测元件52之间也可以用于形成第二整体节点P2。第三量测元件51和第四量测元件52可以配置为磁阻元件。

如此，基于磁阻元件的特性，能够对应于磁场情况在第一输出节点121和第二输出节点122处形成电压形式的电流量测信号输出。优选地，第一量测元件41和第二量测元件42的磁阻特性不同，第一量测元件41和第三量测元件51的磁阻特性相同，第二量测元件42和第四量测元件52的磁阻特性相同。如此，第一输出节点121和第二输出节点122处的电位保持一致，且在磁场的影响下，共同与所述导电体上的待测电流保持变化趋势的一致。

为所述量测元件供电的方式，可以利用量测元件上未用于形成输出节点的端子进行。换言之，第一量测元件41和第二量测元件42形成的支路，可以与第三量测元件51和第四量测元件52形成的支路相互并联。具体地，第一量测元件41上未与第二量测元件42连接的一端，与第三量测元件51上未与第四量测元件52连接的一端相连接，以形成第三整体节点P3。第二量测元件42上未与第一量测元件41连接的一端，与第四量测元件52上未与第三量测元件51连接的一端相连接，以形成第四整体节点P4。第三整体节点P3和第四整体节点P4其中之一接入所述供电端，其中另一接入所述参考地端。

为了提升所述量测部在多方位测量感度的适应性，可以对所述量测元件的延伸方向进行特殊配置。在一种实施方式中，第一量测元件41可以沿第一方向D1与第二方向D2的中间方向延伸，第二量测元件41可以沿第一方向D1的反方向与第二方向D2的中间方向延伸，第三量测元件51可以沿第一方向D1和第二方向D2的反方向的中间方向延伸，第四量测元件52可以沿第一方向D1和第二方向D2的中间方向延伸。优选地，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2。

在所述磁场量测模块包括霍尔元件，特别是所述第一量测部和所述第二量测部包括霍尔元件的实施方式中，每个量测部中可以仅包括一个霍尔元件，也可以包括两个以上的霍尔元件。对于前者，可以实施图4所示的连接结构，并将霍尔元件上用于实现所述电荷偏转节点功能的节点，以及霍尔元件上用于实现所述电荷排斥节点功能的节点可以对应配置，以实现相应技术效果，此处不再赘述。

在上述实施方式的一个第一实施例中，至少其中一个量测部中可以包括两个配置为霍尔元件的量测元件，如图18和图19所示。以第一量测部400为例，第一量测部400包括相互并联的第一量测元件41和第二量测元件42，两者均配置为霍尔元件。如此，可以相互对照并进行均值输出。

具体地，第一量测元件41包括第一霍尔节点组41h，第二量测元件42包括第二霍尔节点组42h。第一霍尔节点组41h中的至少部分霍尔节点与第二霍尔节点组42h中的至少部分霍尔节点相连接，从而形成第一量测部400的所述量测节点。进一步地，所述量测节点根据电荷偏转特性，可以至少包含第一量测部400的所述第一电荷偏转节点和所述第一电荷排斥节点。

优选地，第一霍尔节点组41h中的电荷偏转节点与第二霍尔节点组42h中的电荷偏转节点相连接。如图18和图19所示，第一霍尔节点组41h可以包括第一霍尔节点h1、第二霍尔节点h2、第三霍尔节点h3和第四霍尔节点h4；第二霍尔节点组42h可以包括第五霍尔节点h5、第六霍尔节点h6、第七霍尔节点h7和第八霍尔节点h8。

在一种情况下，所述待测电流形成的中间磁场或其他外部磁场沿第三方向D3的反方向加在第一量测部400上，第一霍尔电流i11作为所述第一参考电流的一部分，从第一霍尔节点h1流向第三霍尔节点h3。如此，第四霍尔节点h4为第一霍尔节点组41h中的电荷偏转节点。第二霍尔电流i12作为所述第一参考电流的一部分，从第六霍尔节点h6流向第八霍尔节点h8。如此，第五霍尔节点h5为第二霍尔节点组42h中的电荷偏转节点。因而，第四霍尔节点h4与第五霍尔节点h5相连形成第四量测节点e4，可以作为第一量测部400的所述第一电荷偏转节点。

优选地，第一霍尔节点组41h中的电荷排斥节点与第二霍尔节点组42h中的电荷排斥节点相连接。

在与上述方案中磁场方向和电流方向的配置相同的情况下，第二霍尔节点h2为第一霍尔节点组41h中的电荷排斥节点，第七霍尔节点h7为第二霍尔节点组42h中的电荷排斥节点。因而，第二霍尔节点h2与第七霍尔节点h7相连形成第二量测节点e2，可以作为第一量测部400的所述第一电荷排斥节点。

当然，第一霍尔节点组41h和第二霍尔节点组42h还可以形成，用于接入供电端或参考地端的第一量测部400上的其他量测节点。在图18和图19示出的实施例中，为了使第一霍尔电流i11沿第二方向D2和第一方向D1的反方向的中间方向流动，可以将第一霍尔节点h1用于接入所述供电端，并将第三霍尔节点h3用于接入所述参考地端。为了使第二霍尔电流i12沿第二方向D2和第一方向D1的中间方向流动，可以将第六霍尔节点h6接入所述供电端，并将第八霍尔节点h8接入所述参考地端。优选地，第三方向D3同时垂直于第一方向D1和第二方向D2。

基于此，第一霍尔节点h1与第六霍尔节点h6连接形成第一量测节点e1，用于接入供电端或参考地端其中之一，第三霍尔节点h3与第八霍尔节点h8连接形成第三量测节点e3，用于接入供电端或参考地端其中另一。

为了进一步提高所述量测部的感度，所述量测部至少其中之一可以包括三个或四个量测元件。以包含四个量测元件的第二实施例为例，如图20和图21所示。

在该第二实施例中，所述第一量测部除了包括第一量测元件41和第二量测元件42以外，还可以包括与上述两量测元件分别并联的第五量测元件43和第六量测元件44。优选地，第一量测元件41、第二量测元件42、第五量测元件43和第六量测元件44均配置为霍尔元件。

第一量测元件41包括第一霍尔节点组41h，第一霍尔节点组41h包括第一霍尔节点h1、第二霍尔节点h2、第三霍尔节点h3和第四霍尔节点h4。第二量测元件42包括第二霍尔节点组42h，第二霍尔节点组42h包括第五霍尔节点h5、第六霍尔节点h6、第七霍尔节点h7和第八霍尔节点h8。

优选地，第五量测元件43包括第五霍尔节点组43h，第六量测元件44包括第六霍尔节点组44h。四组所述霍尔节点组相互配合，共同形成所述第一量测部的所述量测节点，并至少形成所述第一量测部的所述电荷偏转节点和所述电荷排斥节点。

其中，所述霍尔节点组可以配置为，第一霍尔节点组41h、第二霍尔节点组42h、第五霍尔节点组43h和第六霍尔节点组44h中的电荷偏转节点相互连接。

具体地，在磁场方向沿第三方向D3的反方向布置，第一量测元件41上第一霍尔电流i11沿第一方向D1的反方向和第二方向D2的中间方向流动，第二量测元件42上第二霍尔电流i12沿第一方向D1的反方向和第二方向D2的反方向的中间方向流动，第五量测元件43上第五霍尔电流i13沿第一方向D1和第二方向D2的反方向的中间方向流动，第六量测元件44上第六霍尔电流i14沿第一方向D1和第二方向D2的中间方向流动时，第一霍尔节点组41h中的第四霍尔节点h4为第一量测元件41的电荷偏转节点，第二霍尔节点组42h中的第七霍尔节点h7为第二量测元件42的电荷偏转节点，第五霍尔节点组43h中的第十霍尔节点h10为第五量测元件43的电荷偏转节点，第六霍尔节点组44h中的第十三霍尔节点h13为第六量测元件44的电荷偏转节点。

第四霍尔节点h4、第七霍尔节点h7、第十霍尔节点h10和第十三霍尔节点h13相互连接，形成所述第一量测部的第四量测节点e4。在此种情况下，该第四量测节点e4可以作为所述第一量测部的所述第一电荷偏转节点。

对应地，所述霍尔节点组可以配置为，第一霍尔节点组41h、第二霍尔节点组42h、第五霍尔节点组43h和第六霍尔节点组44h中的电荷排斥节点相互连接。

在与上述方案中磁场方向和电流流向的配置相同的情况下，第一霍尔节点组41h中的第二霍尔节点h2为第一量测元件41的电荷排斥节点，第二霍尔节点组42h中的第五霍尔节点h5为第二量测元件42的电荷排斥节点，第五霍尔节点组43h中的第十二霍尔节点h12为第五量测元件43的电荷排斥节点，第六霍尔节点组44h中的第十五霍尔节点h15为第六量测元件44的电荷排斥节点。

第二霍尔节点h2、第五霍尔节点h5、第十二霍尔节点h12和第十五霍尔节点h15相互连接，形成所述第一量测部的第二量测节点e2。在此种情况下，该第二量测节点e2可以作为所述第一量测部的所述第一电荷排斥节点。

可以理解地，上述第一霍尔电流i11、第二霍尔电流i12、第五霍尔电流i13和第六霍尔电流i14都可以解释为第一量测部上所述第一参考电流的一部分。

而对于上述霍尔电流的产生，与前一实施例相类似地，第一霍尔节点组41h中的第一霍尔节点h1，第二霍尔节点组42h中的第八霍尔节点h8，第五霍尔节点组43h中的第十一霍尔节点h11，以及第六霍尔节点组44h中的第十四霍尔节点h14可以相互连接，形成所述第一量测部的第一量测节点e1。在上述情况下，第一量测节点e1可以连接至所述供电端。

对应地，第一霍尔节点组41h中的第三霍尔节点h3，第二霍尔节点组42h中的第六霍尔节点h6，第五霍尔节点组43h中的第九霍尔节点h9，以及第六霍尔节点组44h中的第十六霍尔节点h16可以相互连接，形成所述第一量测部的第三量测节点e3。在上述情况下，第三量测节点e3可以连接至所述参考地端。

需要重申地，在一些实施方式中，所述第二量测部可以具有与上述第一量测部相同的内部结构。

在本发明一实施方式中，还包括一运算控制电路，所述运算控制电路可以作为所述电流传感器的一部分，也可以作为独立于所述电流传感器的其他电路组成部分。优选地，所述运算控制电路可以搭载于前文所述的基板之上，并构建与磁场量测模块和引线端子的连接关系。

在一种实施方式中，如图22所示，所述运算控制电路可以包括切换电路801和运算放大电路802（OP，Operational Amplifier）。切换电路801用于第一量测部400和第二量测部500，向所述量测部输出供电控制信号，并接收来自所述量测部输出的所述量测输出信号。运算放大电路802用于接收来自切换电路801输出的中间信号，进行运算放大处理后生成所述电流量测信号。

优选地，第一量测部400和第二量测部500上的所述量测节点相互连接并形成多个整体节点。所述整体节点中，一部分作为用于输出所述量测输出信号的输出节点12，另一部分作为接受供电控制信号的供电控制的节点。

参考附图4提供的技术方案，则所述整体节点中的第三整体节点P3用于通过切换电路801连接至所述供电端或参考地端，所述整体节点中的第四整体节点P4用于通过切换电路801连接至所述参考地端或供电端。切换电路801可以配置为，控制所述第三整体节点P3和第四整体节点P4接入的电平。继续地，所述整体节点中的第一整体节点P1和第二整体节点P2则用于输出所述量测输出信号。

此处值得强调地，本发明中在没有限制具体的连接方式的情况下，所用的“连接”或类似的描述，均可以表示直接连接或间接连接。所述间接连接可以表示通过某种媒介、通过电路中某个部分或通过某种元器件建立连接关系。在需要进行数据传输的情况下，所述连接关系还可以是通信连接。

当然，在其他实施方式中，所述切换电路801还可以配置为，在以下控制方案中选择其中之一，对电流传感器或其中的第一量测部400和第二量测部500进行控制。例如：

（1）控制第一整体节点P1接入供电电平（例如，供电端，下同），控制第二整体节点P2接入地电平（例如，参考地端，下同），接收来自第三整体节点P3和第四整体节点P4的量测输出信号。

（2）控制第一整体节点P1接入地电平，控制第二整体节点P2接入供电电平，接收来自第三整体节点P3和第四整体节点P4的量测输出信号。

（3）控制第三整体节点P3接入供电电平，控制第四整体节点P4接入地电平，接收来自第一整体节点P1和第二整体节点P2的量测输出信号。

（4）控制第三整体节点P3接入地电平，控制第四整体节点P4接入供电电平，接收来自第一整体节点P1和第二整体节点P2的量测输出信号。

优选地，切换电路801可以配置为按照预设的时序执行上述控制。例如，切换电路801可以以上述四种控制逻辑全部完成一次作为一个控制周期，并使运算放大电路802按照所述控制周期进行动作。在一种优选的实施方式中，运算放大电路802可以综合上述四种控制方案对应的量测输出信号的平均值，输出所述电流量测信号。

当然，所述运算放大电路802的输出，还可以经过一处理电路后，再形成所述电流量测信号。所述处理电路可以配置为，具有诸如多极放大、信号采样、信号运算（例如，多次采样相加或平均）、偏移校准（例如，温度校准与零点飘移校准），以及波纹去除等功能至少其中之一。

在另一种实施方式中，所述第一量测部和所述第二量测部可能分别包括两个量测元件。此时，所述第一量测部和所述第二量测部可以是通过所述切换电路、所述运算放大电路和/或所述处理电路来建立间接连接关系的。

在图23示出的实施方式中，所述第一量测部包括第一量测元件41和第二量测元件42，两者相互连接形成第一整体节点P1、第二整体节点P2、第三整体节点P3和第四整体节点P4。所述切换电路包括第一切换电路8011，所述第一切换电路8011连接至上述四个整体节点，用于输出供电控制信号，以及接收来自其中输出节点12的量测输出信号。

所述第二量测部包括第三量测元件51和第四量测元件52，两者相互连接形成第五整体节点P5、第六整体节点P6、第七整体节点P7和第八整体节点P8。所述切换电路包括第二切换电路8012，所述第二切换电路8012连接至上述四个整体节点，用于输出供电控制信号，以及接收来自其中输出节点12的量测输出信号。

所述运算放大电路可以包括第一运算放大电路8021（OP1）和第二运算放大电路8022（OP2）。第一切换电路8011的输出端连接第一运算放大电路8021的输入端，第二切换电路8012的输出端连接第二运算放大电路8022的输入端。以完成对两组量测元件输出信号内容的初步处理。

所述运算控制电路还可以包括一种处理电路803。第一运算放大电路8021和第二运算放大电路8022分别连接至处理电路803。所述处理电路803用于根据所述运算放大电路的输出，生成所述电流量测信号。

本发明一实施方式提供一种如图24所示的电流量测方法，所述方法包括下述步骤。

步骤91，向一种电流传感器通入待测电流。

步骤92，接收来自电流传感器输出的电流量测信号，运算处理得到电流量测信息。

其中，所述电流传感器可以是上述任一种技术方案所提供的电流传感器。在一种情况下，所述电流量测信号可以是具有电压等形式的模拟信号，所述电流量测信息可以是一种携带有待测电流参数的数字信息。

进一步地，结合图22、图24和图25所示，所述电流传感器包括第一整体节点P1、第二整体节点P2、第三整体节点P3和第四整体节点P4。所述整体节点优选为所述电流传感器中不同量测部或不同量测元件相连形成的。

进一步地，所述电流传感器还配置为，在第一整体节点P1和第二整体节点P2分别接入供电端和参考地端时，第三整体节点P3和第四整体节点P4作为输出节点12。在第三整体节点P3和第四整体节点P4分别接入供电端和参考地端时，第一整体节点P1和第二整体节点P2作为输出节点12。

基于此，所述方法的第一实施例可以具体包括下述步骤。

步骤911A，控制第一整体节点接入供电端，且第二整体节点接入参考地端，向电流传感器通入待测电流。

步骤921A，接收来自第三整体节点和第四整体节点的电流量测信号，对电流量测信号执行差分放大运算。

所述步骤911A和所述步骤921A相互对应，前者属于所述步骤91的一部分，后者属于所述步骤92的一部分。

继续地，如图24和图26所示，所述方法的第二实施例可以具体包括下述步骤。

步骤911B，控制第一整体节点接入参考地端，且第二整体节点接入供电端，向电流传感器通入待测电流。

步骤921B，接收来自第三整体节点和第四整体节点的电流量测信号，对电流量测信号执行差分放大运算。

所述步骤911B和所述步骤921B相互对应，前者属于所述步骤91的一部分，后者属于所述步骤92的一部分。

继续地，如图24和图27所示，所述方法的第三实施例可以具体包括下述步骤。

步骤911C，控制第三整体节点接入供电端，且第四整体节点接入参考地端，向电流传感器通入待测电流。

步骤921C，接收来自第一整体节点和第二整体节点的电流量测信号，对电流量测信号执行差分放大运算。

所述步骤911C和所述步骤921C相互对应，前者属于所述步骤91的一部分，后者属于所述步骤92的一部分。

继续地，如图24和图28所示，所述方法的第四实施例可以具体包括下述步骤。

步骤911D，控制第三整体节点接入参考地端，且第四整体节点接入供电端，向电流传感器通入待测电流。

步骤921D，接收来自第一整体节点和第二整体节点的电流量测信号，对电流量测信号执行差分放大运算。

所述步骤911D和所述步骤921D相互对应，前者属于所述步骤91的一部分，后者属于所述步骤92的一部分。

优选地，所述步骤91可以包括上述步骤911A、步骤911B、步骤911C和步骤911D至少其中之一，所述步骤92包含与步骤91中细化步骤相匹配的步骤921A、步骤921B、步骤921C和步骤921D至少其中之一。

在一种实施方式中，所述步骤92中可以具体包括下述步骤。

步骤922，对差分运算放大后的电流量测信号执行后数据处理，得到电流量测信息。

其中，所述后数据处理包括多级放大处理、平均值运算、偏移校准和波纹去除至少其中之一。所述步骤922可以设置于上述步骤921A、步骤921B、步骤921C和步骤921D其中任一之后。在步骤92同时具备上述四种实施例所提供的细化步骤时，步骤922则设置于步骤921A、步骤921B、步骤921C和步骤921D中最后一个步骤之后。

可以理解地，步骤921A、步骤921B、步骤921C和步骤921D没有先后顺序的限制。只要保证在其所对应的步骤911A、步骤911B、步骤911C和步骤911D之后即可。

综上，本发明提供的电流传感器，通过将包含有两个量测部的磁场量测模块配置为，对应外部磁场不输出电流量测信号，从而保证其产生的电流量测信号所对应的磁场信号是没有经过外部磁场叠加的；两个量测部之间存在直接或间接的连接关系，能够天然地形成对两个量测部的差分输出，从而节省了一套采样电路，并达到规避交替采样延长采样总时长的问题；将两个量测部分别靠近电磁感应段上相对的两个面设置，保持两个量测部与电磁感应段大致平行，在待测电流的流向与第一参考表面和第二参考表面的长度延伸方向平行的情况下，基于“通电导线”的磁场分布原理，此种布置方式能够缩短两个量测部与待测电流的“距离”，增强量测部上磁场信号的强度，以减小量测误差；如此，共同实现了兼顾高量测精度、低量测过程耗时、高响应速度、低电路复杂度和低成本的技术效果。

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，各实施方式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。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (31)

1.一种电流传感器，其特征在于，包括：磁场量测模块、导电体，以及至少两条引线端子；

所述磁场量测模块包括第一量测部和第二量测部，所述导电体包括第一电磁感应段，所述第一电磁感应段包括相对设置的第一参考表面和第二参考表面，所述第一量测部靠近所述第一参考表面设置，所述第二量测部靠近所述第二参考表面设置；所述第一量测部与所述第二量测部连接并形成输出节点，所述引线端子连接至所述输出节点；

所述导电体配置为，当至少所述第一电磁感应段通入待测电流时，在所述第一量测部和所述第二量测部上分别产生第一磁场信号和第二磁场信号；所述磁场量测模块配置为，对应于所述第一磁场信号和所述第二磁场信号产生并输出电流量测信号，且对应于其他外部磁场信号不输出所述电流量测信号。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述导电体还包括与所述第一电磁感应段连接的第二电磁感应段和第三电磁感应段；所述待测电流在所述第一电磁感应段中沿预设的导电方向流动，所述第一量测部和所述第二量测部相对于所述第一电磁感应段分别设置在所述导电方向上的两侧；

所述第一电磁感应段、所述第二电磁感应段和所述第三电磁感应段共同围设形成一沿第三方向贯通的第一电磁感应区，所述第一量测部至少部分设置于所述第一电磁感应区内，所述第二量测部至少部分设置于所述第一电磁感应段背离所述第一电磁感应区的一侧；所述第三方向与所述导电方向垂直。

3.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述第二电磁感应段、所述第一电磁感应段和所述第三电磁感应段依次连接，所述第一电磁感应段沿第二方向延伸，所述第二方向和所述导电方向平行，所述第二电磁感应段和所述第三电磁感应段均沿第一方向延伸，所述第三方向同时垂直于所述第一方向和所述第二方向。

4.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述第一电磁感应段、所述第二电磁感应段和所述第三电磁感应段依次连接，所述第一电磁感应段沿第一方向延伸，所述第一方向和所述导电方向平行，所述第三电磁感应段沿所述第一方向延伸，所述第二电磁感应段沿第二方向延伸，所述第三方向同时垂直于所述第一方向和所述第二方向。

5.根据权利要求4所述的电流传感器，其特征在于，所述导电体还包括与所述第一电磁感应段依次连接的第四电磁感应段和第五电磁感应段，所述第四电磁感应段沿所述第二方向延伸，所述第五电磁感应段沿所述第一方向延伸；

所述第一电磁感应段、所述第四电磁感应段和所述第五电磁感应段共同围设形成一沿所述第三方向贯通的第二电磁感应区，所述第二量测部至少部分设置于所述第二电磁感应区内。

6.根据权利要求5所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部包括第一量测元件和第二量测元件，所述第二量测部包括第三量测元件和第四量测元件；所述第一量测元件设置于所述第一电磁感应区内，所述第二量测元件设置于所述第二电磁感应段或所述第三电磁感应段背离所述第一电磁感应区的一侧；所述第三量测元件设置于所述第二电磁感应区内，所述第四量测元件设置于所述第四电磁感应段或所述第五电磁感应段背离所述第二电磁感应区的一侧。

7.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部包括第一量测元件和第二量测元件，所述第二量测部包括第三量测元件和第四量测元件；所述待测电流在所述第一电磁感应段中沿预设的导电方向流动，所述第一量测元件和所述第三量测元件相对于所述第一电磁感应段在所述导电方向上的中轴线轴对称设置，所述第二量测元件和所述第四量测元件相对于所述第一电磁感应段在所述导电方向上的中轴线轴对称设置；

所述第一量测元件和所述第三量测元件连接并形成一组输出节点，所述第二量测元件和所述第四量测元件连接并形成另一组输出节点。

8.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述磁场量测模块包括霍尔元件和/或磁阻元件。

9.根据权利要求8所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部包括相互并联的第一量测元件和第二量测元件，所述第一量测元件和所述第二量测元件配置为霍尔元件；

所述第一量测元件包括第一霍尔节点组，所述第二量测元件包括第二霍尔节点组；所述第一霍尔节点组中的电荷偏转节点与所述第二霍尔节点组中的电荷偏转节点连接，所述第一霍尔节点组中的电荷排斥节点与所述第二霍尔节点组中的电荷排斥节点连接。

10.根据权利要求9所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部还包括与所述第一量测元件和所述第二量测元件分别并联的第五量测元件和第六量测元件，所述第五量测元件和所述第六量测元件配置为霍尔元件；

所述第五量测元件包括第五霍尔节点组，所述第六量测元件包括第六霍尔节点组；所述第一霍尔节点组、所述第二霍尔节点组、所述第五霍尔节点组和所述第六霍尔节点组中的电荷偏转节点相互连接，所述第一霍尔节点组、所述第二霍尔节点组、所述第五霍尔节点组和所述第六霍尔节点组中的电荷排斥节点相互连接。

11.根据权利要求8所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部包括相互串联的第一量测元件和第二量测元件，所述第二量测部包括相互串联的第三量测元件和第四量测元件；所述第一量测元件和所述第二量测元件之间形成第一输出节点，所述第三量测元件和所述第四量测元件之间形成第二输出节点；所述第一量测元件、所述第二量测元件、所述第三量测元件和所述第四量测元件配置为磁阻元件。

12.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部和所述第二量测部的内部结构相同。

13.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部包括第一电荷偏转节点和第一电荷排斥节点，所述第二量测部包括第二电荷偏转节点和第二电荷排斥节点；所述第一电荷偏转节点与所述第二电荷排斥节点连接形成第一输出节点，所述第一电荷排斥节点与所述第二电荷偏转节点连接形成第二输出节点。

14.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部的第一量测表面、所述第二量测部的第二量测表面，以及所述第一电磁感应段的第一导体表面共面设置且位于参考基准面；

所述第一量测部包括与所述第一量测表面相对设置的第三量测表面，所述第二量测部包括与所述第二量测表面相对设置的第四量测表面，所述第一电磁感应段包括与所述第一导体表面相对设置的第二导体表面；所述第三量测表面、所述第四量测表面和所述第二导体表面位于所述参考基准面的同侧。

15.根据权利要求14所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层用于固定所述第一量测部、所述第二量测部和所述导电体之间的相对位置关系。

16.根据权利要求15所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部通过所述第一量测表面固定于所述第一绝缘层的第一绝缘表面，所述第二量测部通过所述第二量测表面固定于所述第一绝缘表面，所述第一绝缘层通过所述第一绝缘表面与所述第一导体表面连接。

17.根据权利要求16所述的电流传感器，其特征在于，所述引线端子包括相对设置的第一引线表面和第二引线表面，所述第一引线表面与所述第一导体表面共面设置且位于所述参考基准面，所述第二引线表面和所述第二导体表面位于所述参考基准面的同侧；所述第一绝缘层向靠近所述引线端子方向延伸，且通过所述第一绝缘表面与所述第一引线表面连接。

18.根据权利要求16所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器还包括基板，所述基板包括相对设置的第一基板表面和第二基板表面，所述第一基板表面与所述第一导体表面共面设置且位于所述参考基准面，所述第二基板表面与所述第二导体表面位于所述参考基准面的同侧；所述第一绝缘层向靠近所述基板方向延伸，且通过所述第一绝缘表面与所述第一基板表面连接。

19.根据权利要求15所述的电流传感器，其特征在于，所述第一绝缘层的材料包括石英，或晶圆和聚亚酰胺。

20.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器还包括基板，所述引线端子通过所述基板连接至所述输出节点。

21.根据权利要求20所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部和所述第二量测部上对应节点相互连接后，连接至所述基板形成所述输出节点。

22.根据权利要求20所述的电流传感器，其特征在于，所述第一量测部和所述第二量测部上节点分别连接至所述基板形成相互对应的若干中间节点，所述中间节点对应连接形成所述输出节点。

23.根据权利要求20所述的电流传感器，其特征在于，所述基板靠近所述引线端子的第二引线表面设置，所述电流传感器还包括设置于所述基板和所述引线端子之间的第二绝缘层。

24.根据权利要求23所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器包括至少两组跨接线和至少两组电极，所述电极设置于所述基板远离所述引线端子一侧的第二基板表面上；

每组跨接线中包括相互对应的第一跨接线和第二跨接线，每组电极中包括相互对应的第一电极和第二电极；所述第一跨接线的一端连接所述第二引线表面，另一端连接所述第一电极；所述第二跨接线的一端连接所述第二电极，另一端连接所述磁场量测模块。

25.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述导电体包括用于接收信号的导体弯折段，所述导体弯折段沿远离所述引线端子，且远离所述磁场量测模块的方向延伸并弯折。

26.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述引线端子包括用于输出信号的引线弯折段，所述引线弯折段沿远离所述导电体，且远离所述磁场量测模块的方向延伸并弯折。

27.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述引线端子包括用于输出信号的引线自由段，所述导电体包括用于接收信号的导体自由段，所述电流传感器还包括封装体，所述封装体用于封装所述电流传感器中除所述引线自由段和所述导体自由段的其他部分。

28.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-27任一项所述的电流传感器。

29.一种电流量测方法，其特征在于，包括：

向权利要求1-27中任一项所述的电流传感器通入待测电流；

接收来自所述电流传感器输出的电流量测信号，运算处理得到电流量测信息。

30.根据权利要求29所述的电流量测方法，其特征在于，所述电流传感器包括第一整体节点、第二整体节点、第三整体节点和第四整体节点；在所述第一整体节点和所述第二整体节点分别接入供电端和参考地端时，所述第三整体节点和所述第四整体节点作为所述输出节点；在所述第三整体节点和所述第四整体节点分别接入供电端和参考地端时，所述第一整体节点和所述第二整体节点作为所述输出节点；所述方法具体包括：

控制所述第一整体节点接入所述供电端，且所述第二整体节点接入所述参考地端，向所述电流传感器通入待测电流；

接收来自所述第三整体节点和所述第四整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算；

和/或，

控制所述第一整体节点接入所述参考地端，且所述第二整体节点接入所述供电端，向所述电流传感器通入待测电流；

接收来自所述第三整体节点和所述第四整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算；

和/或，

控制所述第三整体节点接入所述供电端，且所述第四整体节点接入所述参考地端，向所述电流传感器通入待测电流；

接收来自所述第一整体节点和所述第二整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算；

和/或，

控制所述第三整体节点接入所述参考地端，且所述第四整体节点接入所述供电端，向所述电流传感器通入待测电流；

接收来自所述第一整体节点和所述第二整体节点的电流量测信号，对所述电流量测信号执行差分放大运算。

31.根据权利要求30所述的电流量测方法，其特征在于，所述方法具体包括：

对差分运算放大后的电流量测信号执行后数据处理，得到所述电流量测信息；其中，所述后数据处理包括多级放大处理、平均值运算、偏移校准和波纹去除至少其中之一。

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