CN116520004A - 一种电流传感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电流传感器及其制作方法，传感器包括：PCB，PCB包括一个开口，母排贯穿开口，母排所在的平面与PCB所在的平面垂直；磁场传感器模块，包括预设距离下相对位置不变的至少两个TMR传感器，至少两个TMR传感器集成在PCB上，传感器不需要铁心，也不需要环绕在铜排上，节约制作成本的同时实现与母排的非接触式测量；通过测量母排电流产生的磁场并将磁场转换为电流，可以满足对任意频率下的交流电路和直流电路的测量。

Description

一种电流传感器及其制作方法

技术领域

本技术涉及电流非接触测量领域，特别是一种电流传感器及其制作方法。

背景技术

当前，聚焦电网数字化、运营数字化和能源生态数字化成为电网公司发展战略路径之一，云计算、大数据、人工智能、物联网等技术是数字电网的核心技术，而传感与测量技术是上述技术的基础，开发基于传感器的测量技术是数字化转型的第一步。

而传统的电流互感器存在较大局限性：一次回路需要穿过电流互感器，体积较大，而配电柜内的安装空间极为有限；制备成本较高，耗费大量金属资源，大规模使用不够经济；功能单一，无法同时兼顾工频交流信号、稳态直流信号以及高次谐波信号的测量。

发明内容

本发明提供一种电流传感器及其制作方法，传感器不需要铁心，也不需要环绕在铜排上，节约制作成本的同时可以满足多种信号的测量。

第一方面，本发明提供了一种电流传感器，用于测量母排电流，包括：

PCB，所述PCB包括一个开口，所述母排贯穿所述开口，所述母排所在的平面与所述PCB所在的平面垂直；

磁场传感器模块，包括预设距离下相对位置不变的至少两个TMR传感器，所述至少两个TMR传感器集成在所述PCB上，用于根据母排产生的磁场测量母排电流。

可选地，所述至少两个TMR传感器的磁敏感方向相同且与第一方向平行，所述第一方向平行于所述母排所在的平面且平行于所述PCB所在的平面。

可选地，所述磁场传感器模块还包括信号处理电路，用于将所述TMR传感器输出的电压信号放大、滤波。

可选地，所述信号处理电路包括依次连接于所述TMR传感器与信号输出端之间的差分运算放大单元、运算放大单元，以及低通滤波单元；

所述差分运算放大单元用于将所述TMR传感器的差分输出信号转化为单端输出；

所述运算放大单元用于将所述差分运算放大单元输出的信号放大；

所述低通滤波单元用于滤除所述运算放大单元输出信号中的直流分量。

可选地，所述差分运算放大单元包括差分运算放大器和两个第一电阻，所述第一电阻的一端接地，另一端连接于所述差分运算放大器输入端；

所述运算放大单元包括运算放大器和两个第二电阻，所述一个第二电阻的一端接地，另一端连接于所述运算放大器的输入端，所述另一个第二电阻的一端与所述第二电阻的另一端连接，另一端连接于所述运算放大器的输出端；

所述低通滤波单元包括电容和第三电阻，所述第三电阻的一端接地，另一端与连接于所述电容和所述信号输出端之间。

可选地，所述开口形状为矩形。

第二方面，本发明提供了一种电流传感器的制作方法，用于制作如本发明第一方面所述的电流传感器，该制作方法包括：

模拟在所述PCB平面上依次移动所述TMR传感器位置，并在每次移动时，计算预设距离下相对位置不变的所述两个TMR传感器电流差；

确定所述两个TMR传感器电流差最小时，所述两个TMR传感器在所述PCB上的位置；

根据确定的所述两个TMR传感器在所述PCB上的位置，在PCB上连接所述两个TMR传感器。

可选地，计算预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器电流差，包括：

利用被测电流经过母排后母排电流空间磁场分布的关系式和TMR传感器的输出电压与被测磁场强度之间的公式，分别计算两个所述TMR传感器的电流；

对两个所述TMR传感器的电流求差。

可选地，利用被测电流经过母排后母排电流空间磁场分布的关系式和TMR传感器的输出电压与被测磁场强度之间的公式，分别计算两个所述TMR传感器的电流，包括：

以所述母排沿第二方向延伸的一条边的中点为坐标原点，第一方向为x轴，第二方向为y轴，第三方向为z轴，构建三维坐标系；其中，所述第一方向平行于所述母排所在的平面且平行于所述PCB所在的平面，所述第二方向平行于所述母排所在的平面且与所述PCB所在的平面垂直；所述第三方向平行于所述PCB所在的平面且与所述母排所在的平面垂直，所述母排在所述第一方向尺寸为a，母排电流方向与y轴平行；电流I在所述母排上均匀分布；

根据毕奥-萨伐尔定律，得到电流在空间磁场内一点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式：，其中μ为真空磁导率；

根据电流在点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式：和磁场传感器的输出电压与被测磁场强度之间的关系式，计算一个所述TMR传感器在点(x0，z0)位置处的电流以及另一个所述TMR传感器在与点(x0，z0)预设距离位置处的电流。

可选地，所述两个TMR传感器满足x1+c＝x2，z1+d＝z2的相对位置关系，其中(x1，z1)为一个TMR传感器的坐标，(x2，z2)为另一个TMR传感器的坐标，c为两个TMR传感器在所述第一方向上的距离差，d为两个TMR传感器在第三方向的距离差；

模拟在所述PCB平面上依次移动所述TMR传感器位置，包括：

以Δx1、Δz1的步长移动所述TMR传感器位置，其中步长Δx1的取值范围小于c的1％，步长Δz1的取值范围小于d的1％。

本发明实施例提供的一种电流传感器及其制作方法，其中，传感器包括：PCB，PCB包括一个开口，母排贯穿开口，母排所在的平面与PCB所在的平面垂直；磁场传感器模块，包括预设距离下相对位置不变的至少两个TMR传感器，至少两个TMR传感器集成在PCB上。本发明实施例的传感器不需要铁心，也不需要环绕在铜排上，节约制作成本的同时，可以实现与母排的非接触式测量，通过测量电流经过母排产生的磁场并将磁场转换为电流，可以满足对任意频率下的交流电路和直流电路的测量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电流传感器的工作结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电流传感器的结构示意图；

图3是图2所示电流传感器中磁场传感器模块的电路结构图；

图4是本发明实施例提供的一种电流传感器的制作方法流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种母排三维坐标示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。

需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对相应内容进行区分，并非用于限定顺序或者相互依存关系。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

图1是本发明实施例提供的一种电流传感器的工作结构示意图，所述电流传感器用于测量母排20的电流，参考图1，电流传感器包括PCB10，PCB10包括一个开口，母排20贯穿开口，母排20所在的平面与PCB10所在的平面垂直；磁场传感器模块，包括预设距离下相对位置不变的至少两个隧穿磁阻(Tunnel magnetoresistance，TMR)传感器，至少两个TMR传感器31集成在PCB10上，用于根据母排产生的磁场测量母排电流。

具体的，由于传统的电流互感器体积较大，而母排一次回路需要穿过电流互感器，同时配电柜内的安装空间有限，因此需要对配电柜内单相母排电流非接触式测量，参考图1，配电柜内母排20通以电流I时，周围会产生一个磁场，PCB10上的TMR传感器31可以感受到母排电流I产生的磁场，并将磁场信号转变为电压信号，进而换算得到母排电流I，通过将获取的磁场信号转变为电压信号，进而换算为电流值，可以兼顾工频交流信号、稳态直流信号以及高次谐波信号等多种信号的测量。图2是本发明实施例提供的一种电流传感器的结构示意图，在本发明一个实施例中，参考图2，开口形状为矩形，与母排形状契合，方便将PCB直接卡在矩形母排上，从而实现电流传感器的可靠、方便安装，在PCB10上预设距离下相对位置不变的至少两个TMR传感器的磁敏感方向相同且与第一方向平行，其中第一方向平行于母排所在的平面且平行于PCB所在的平面，使得TMR传感器磁敏感方向与磁场方向一致，所测磁场信噪比最高，从而测得的电流值更准确。

本发明实施例提供的一种电流传感器，用于测量母排电流，包括：PCB，PCB包括一个开口，母排贯穿开口，母排所在的平面与PCB所在的平面垂直；磁场传感器模块，包括预设距离下相对位置不变的至少两个TMR传感器，至少两个TMR传感器集成在PCB上。本发明实施例的传感器不需要铁心，也不需要环绕在铜排上，节约制作成本的同时可以实现与母排的非接触式测量；通过测量母排电流产生的磁场并将磁场转换为电流，可以满足对任意频率下的交流电路和直流电路的测量。

可选地，图3是图2所示电流传感器中磁场传感器模块的电路结构图，参考图3，磁场传感器模块还包括信号处理电路32，用于将TMR传感器31输出的电压信号放大、滤波。

其中，信号处理电路32包括依次连接于TMR传感器31与信号输出端Vout之间的差分运算放大单元321、运算放大单元322，以及低通滤波单元323；差分运算放大单元321用于将TMR传感器31的差分输出信号转化为单端输出；运算放大单元322用于将差分运算放大单元321输出的信号放大；低通滤波单元323用于滤除运算放大单元322输出信号中的直流分量。

具体的，差分运算放大单元321包括差分运算放大器3211和两个第一电阻R1，第一电阻R1的一端接地，另一端连接于差分运算放大器3211输入端；运算放大单元322包括运算放大器3221和两个第二电阻，一个第二电阻R2的一端接地，另一端连接于运算放大器的输入端，另一个第二电阻R3的一端与第二电阻R2的另一端连接，另一端连接于运算放大器3221的输出端；低通滤波单元323包括电容C和第三电阻R4，第三电阻R4的一端接地，另一端与连接于电容C和信号输出端Vout之间。母排20通以电流I时，在母排20周围产生一个磁场，TMR传感器31将磁场信号转变为差分电压信号后，经过差分运算放大器3211将TMR传感器31的差分输出信号转化为单端输出，第一电阻R1用于形成一个运放偏置电流回流路径，确保差分运算放大器3211正常工作。差分运算放大器3211的输出信号通过后续的运算放大器3221进一步放大，其中一个第二电阻R2和另一个第二电阻R3决定了运算放大器3221的放大倍数。最后，采用一个低通滤波器即电容C滤除直流分量，通过信号输出端Vout输出电压信号。

图4是本发明实施例提供的一种电流传感器的制作方法流程示意图，用于制作本发明任一实施例所述的电流传感器，参考图4，该制作方法包括：

S110、模拟在PCB平面上依次移动TMR传感器位置，并在每次移动时，计算预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器电流差。

具体的，由于电流经过母排会产生磁场，而两个TMR传感器在磁场中的位置，即在PCB平面上的位置不同，其测得的电流的差值也不同，因此需要不断移动预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器，并计算两个TMR传感器的电流差，直至找到电流差最小的点，在该点下，任意一个TMR传感器测得的电流即为母排电流。

S120、确定两个TMR传感器电流差最小时，两个TMR传感器在PCB上的位置。

具体的，在不断移动预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器，直至找到两个TMR传感器的电流差最小的点时，确定预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器在PCB上的位置，在该位置下，任意一个TMR传感器测得的电流即为母排电流。

S130、根据确定的两个TMR传感器在PCB上的位置，在PCB上连接两个TMR传感器。

具体的，确定预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器在PCB上的位置后，在PCB上连接两个TMR传感器，此时制得的电流传感器即可准确测得母排电流。

本发明实施例提供的一种电流传感器的制作方法，首先模拟在PCB平面上依次移动TMR传感器位置，并在每次移动时，计算预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器电流差；然后确定两个TMR传感器电流差最小时，两个TMR传感器在PCB上的位置；最后根据确定的两个TMR传感器在PCB上的位置，在PCB上连接两个TMR传感器。本发明实施例中的传感器不需要铁心，也不需要环绕在铜排上，节约制作成本的同时可以实现与母排的非接触式测量；通过测量母排电流产生的磁场并将磁场转换为电流，可以满足对任意频率下的交流电路和直流电路的测量。

可选地，上述步骤S110中，计算预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器电流差，包括：

S111、利用被测电流经过母排后母排电流空间磁场分布的关系式和TMR传感器的输出电压与被测磁场强度之间的公式，分别计算两个TMR传感器的电流。

具体的，由于电流经过母排后，母排周围会产生磁场，可以根据毕奥-萨伐尔定律得到电流经过母排后母排电流空间磁场分布的关系式；同时TMR传感器的输出电压与被测磁场强度之间已知，结合上述两个公式可以求得两个TMR传感器的电流。

S112、对两个TMR传感器的电流求差。

可选地，上述步骤S111、利用被测电流经过母排后母排电流空间磁场分布的关系式和TMR传感器的输出电压与被测磁场强度之间的公式，分别计算两个TMR传感器的电流，包括：

以母排沿第二方向延伸的一条边的中点为坐标原点，第一方向为x轴，第二方向为y轴，第三方向为z轴，构建三维坐标系。

具体的，图5是本发明实施例提供的一种母排三维坐标示意图，参考图5，其中，第一方向平行于母排所在的平面且平行于PCB所在的平面，第二方向平行于母排所在的平面且与PCB所在的平面垂直；第三方向平行于PCB所在的平面且与母排所在的平面垂直，母排在第一方向尺寸为a，母排电流方向与y轴平行；电流I在母排上均匀分布。通过建立母排磁场空间的三维坐标系，可以确定该空间内任一点的位置。

根据毕奥-萨伐尔定律，得到电流在空间磁场内一点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式：其中μ为真空磁导率。

下面参考图5，对电流在空间磁场内一点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式的推导过程进行介绍：具体的，在得到电流在空间磁场内一点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式时，首先需要将被测母排划分为无限个宽度为dx的细长条，则每个细长条电流为根据毕奥-萨伐尔定律可以得到在第一方向上距离y轴x处的细长条上的电流在点(x0，z0)位置产生的磁场大小为：/>该根据角度关系，求得该磁场在x轴方向的分量为：/>对该磁场分量积分，求得母排电流在空间磁场内一点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式：

根据电流在点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式：

和磁场传感器的输出电压与被测磁场强度之间的关系式V_x＝ρB_x，计算一个TMR传感器在点(x0，z0)位置处的电流以及另一个TMR传感器在与点(x0，z0)预设距离位置处的电流。

具体的，根据磁场传感器的输出电压与被测磁场强度之间的关系式V_x＝ρB_x，ρ为被测磁场与磁场传感器输出电压之ρ间的数学关系，得到后，并带入中，求得一个TMR传感器在点(x0，z0)位置处的电流，以及另一个TMR传感器在与点(x0，z0)预设距离位置处的电流。

可选地，两个TMR传感器满足x1+c＝x2，z1+d＝z2的相对位置关系，其中(x1，z1)为一个TMR传感器的坐标，(x2，z2)为另一个TMR传感器的坐标，c为两个TMR传感器在第一方向上的距离差，d为两个TMR传感器在第三方向的距离差；

上述步骤S110中，模拟在PCB平面上依次移动TMR传感器位置，包括：

以Δx1、Δz1的步长移动TMR传感器位置。

具体的，首先使预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器在x轴方向移动，z轴方向不动，寻找是否有满足ΔI＜ΔI(n-1)且ΔI＜ΔI(n+1)的点，两个TMR传感器每次以Δx1的步长沿着第一方向从母排的一条边上移动到另一条边，直至另一个TMR传感器到达母排在第一方向的边缘，此时仍未找到满足ΔI＜ΔI(n-1)且ΔI＜ΔI(n+1)的点，那么两个TMR传感器每次以Δz1的步长沿z轴移动，并在每次在z轴方向移动Δz1后，使得TMR传感器重新以Δx1的步长沿着第一方向从母排的一条边上移动到另一条边，直至另一个TMR传感器到达母排在第一方向的边缘；重复上述过程直至找到满足ΔI＜ΔI(n-1)且ΔI＜ΔI(n+1)的点，求解过程结束。在本发明其他实施例中，还可以使传感器同时沿x轴方向和z轴方向以相应步长移动，本发明实施例对此不做限定。

示例性的，设定一个TMR传感器的坐标为(x1，z1)，另一个TMR传感器的坐标为(x2，z2)，两个TMR传感器满足x1+c＝x2，z1+d＝z2的相对位置关系，首先令x1(0)＝0，z1(0)＝0，并根据x1+c＝x2，z1+d＝z2，得到x2(0)，z2(0)的值，将(x1，z1)带入电流在点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式，得到一个TMR传感器在点(x1，z1)处的x轴方向磁场为：并根据磁场传感器S1输出电压信号向量表达式：V₁＝ρ₁B₁，得到一个TMR传感器在点(x1，z1)处的电流I1，同理，得到另一个传感器在点(x2，z2)处的电流I2。计算I1和I2的差值绝对值用ΔI＝∣I1-I2∣，并判断是否满足ΔI＜ΔI(n-1)且ΔI＜ΔI(n+1)，其中，n≥1，ΔI(n－1)、ΔI(n)、ΔI(n+1)分别为第(n-1)、n、(n+1)次迭代计算得到的I1与I2的差值绝对值。若不满足ΔI＜ΔI(n-1)且ΔI＜ΔI(n+1)，则保持z1(n)不变，令x1(n+1)＝x1(n)+Δx1，x1(n+1)为第n+1次迭代的x1的值，x1(n)为第n次迭代的x1的值，Δx1为预设的每次迭代的x1的增量，然后求得x2(n)，重新计算I1(n)和I2(n)，继续判断，直至x2(n+1)＝a；如果此时仍不满足，那么令z1(k+1)＝z1(k)+Δz1，x1重新开始迭代，k＝0，1，2…，z1(k)为第k次x1(n)结束迭代后的z1的值，Δz1为预设的每次迭代的z1的增量，直至求解过程结束，最终将满足ΔI＜ΔI(n-1)且ΔI＜ΔI(n+1)中ΔI(n)对应的电流I1(n)或I2(n)作为待测母排的最终电流值I，其中设定步长Δx1的取值范围小于c的1％，步长Δz1的取值范围小于d的1％，从而多次迭代，提高计算精度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电流传感器，用于测量母排电流，其特征在于，包括：

PCB，所述PCB包括一个开口，所述母排贯穿所述开口，所述母排所在的平面与所述PCB所在的平面垂直；

磁场传感器模块，包括预设距离下相对位置不变的至少两个TMR传感器，所述至少两个TMR传感器集成在所述PCB上，用于根据母排产生的磁场测量母排电流。

2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述至少两个TMR传感器的磁敏感方向相同且与第一方向平行，所述第一方向平行于所述母排所在的平面且平行于所述PCB所在的平面。

3.根据权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述磁场传感器模块还包括信号处理电路，用于将所述TMR传感器输出的电压信号放大、滤波。

4.根据权利要求3所述的电流传感器，其特征在于，所述信号处理电路包括依次连接于所述TMR传感器与信号输出端之间的差分运算放大单元、运算放大单元，以及低通滤波单元；

所述差分运算放大单元用于将所述TMR传感器的差分输出信号转化为单端输出；

所述运算放大单元用于将所述差分运算放大单元输出的信号放大；

所述低通滤波单元用于滤除所述运算放大单元输出信号中的直流分量。

5.根据权利要求4所述的电流传感器，其特征在于，所述差分运算放大单元包括差分运算放大器和两个第一电阻，所述第一电阻的一端接地，另一端连接于所述差分运算放大器输入端；

所述运算放大单元包括运算放大器和两个第二电阻，所述一个第二电阻的一端接地，另一端连接于所述运算放大器的输入端，所述另一个第二电阻的一端与所述第二电阻的另一端连接，另一端连接于所述运算放大器的输出端；

所述低通滤波单元包括电容和第三电阻，所述第三电阻的一端接地，另一端与连接于所述电容和所述信号输出端之间。

6.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述开口形状为矩形。

7.一种电流传感器的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1-6所述的电流传感器，该制作方法包括：

模拟在所述PCB平面上依次移动所述TMR传感器位置，并在每次移动时，计算预设距离下相对位置不变的所述两个TMR传感器电流差；

确定所述两个TMR传感器电流差最小时，所述两个TMR传感器在所述PCB上的位置；

根据确定的所述两个TMR传感器在所述PCB上的位置，在PCB上连接所述两个TMR传感器。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，计算预设距离下相对位置不变的两个TMR传感器电流差，包括：

利用被测电流经过母排后母排电流空间磁场分布的关系式和TMR传感器的输出电压与被测磁场强度之间的公式，分别计算所述两个TMR传感器的电流；

对所述两个TMR传感器的电流求差。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，利用被测电流经过母排后母排电流空间磁场分布的关系式和TMR传感器的输出电压与被测磁场强度之间的公式，分别计算所述两个TMR传感器的电流，包括：

以所述母排沿第二方向延伸的一条边的中点为坐标原点，第一方向为x轴，第二方向为y轴，第三方向为z轴，构建三维坐标系；其中，所述第一方向平行于所述母排所在的平面且平行于所述PCB所在的平面，所述第二方向平行于所述母排所在的平面且与所述PCB所在的平面垂直；所述第三方向平行于所述PCB所在的平面且与所述母排所在的平面垂直，所述母排在所述第一方向尺寸为a，母排电流方向与y轴平行；电流I在所述母排上均匀分布；

根据毕奥-萨伐尔定律，得到电流在空间磁场内一点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式：

其中μ为真空磁导率；

根据电流在点(x0，z0)位置的x轴方向磁场表达式：

和磁场传感器的输出电压与被测磁场强度之间的关系式V_x＝ρB_x，计算一个所述TMR传感器在点(x0，z0)位置处的电流以及另一个所述TMR传感器在与点(x0，z0)预设距离位置处的电流。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述两个TMR传感器满足x1+c＝x2，z1+d＝z2的相对位置关系，其中(x1，z1)为一个TMR传感器的坐标，(x2，z2)为另一个TMR传感器的坐标，c为两个TMR传感器在所述第一方向上的距离差，d为两个TMR传感器在第三方向的距离差；

模拟在所述PCB平面上依次移动所述TMR传感器位置，包括：

以Δx1、Δz1的步长移动所述TMR传感器位置，其中步长Δx1的取值范围小于c的1％，步长Δz1的取值范围小于d的1％。