CN202548183U - 单芯片电流传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单芯片电流传感器，其是根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其包括流过所述被测定电流的导体，以及位于导体周围的两个磁传感器，所述导体和两个磁传感器集成在同一芯片上。本实用新型不仅能够消除外界磁场干扰，提高性能稳定性和灵敏度，还能够提高产品集成度，减小产品体积，降低生产成本。

Description

单芯片电流传感器

技术领域

本实用新型涉及电流传感器，尤其涉及的是单芯片电流传感器。

背景技术

当电流流过导体时，导体周围会产生磁场，该磁场大小正比于电流。本实用新型涉及的电流传感器，其原理是通过利用磁传感器来感应被测定电流产生的磁场的大小，从而检测得到被测定电流的电流量。

流过长直导体的电流所产生的磁场与该电流的关系：

$B=\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}I}{2\mathrm{\πr}}$

B：磁感应强度

I：电流

r：测量点与导体的距离

μ₀：真空磁导率

若电流通过的是扁平导体时，当测量点离导体距离r＜＜导体宽度W时，扁平导体周围产生的磁场与该电流的关系：

$B=\frac{{\mathrm{\μ}}_{0}I}{2W}$

W：扁平导线的宽度

传统的电流传感器，容易受到外界磁场的磁性干扰，存在性能不稳定、灵敏度低的缺陷。另外，由于采用传统的制造方法，电流传感器还存在体积大、制造工艺复杂、生产成本高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种单芯片电路传感器，能够消除外界磁场干扰，提高性能稳定性和灵敏度，并且通过圆片级单芯片工艺将磁传感器和导体集成在同一芯片上，有效减小产品体积，降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提出的技术方案是：一种单芯片电流传感器，其包括流过所述被测定电流的导体，以及位于导体周围的两个磁传感器，所述导体和两个磁传感器集成在同一芯片上。

进一步的，在不同实施方式中，其中导体为U字形状，两个磁传感器分别设置在U字导体的两个腿部的上方或下方。

进一步的，在不同实施方式中，其中磁传感器可以是AMR、GMR、TMR、霍尔传感器中的一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过两个磁传感器的差分输出，消除了外界磁场干扰，提高性能稳定性和灵敏度，并且通过圆片级单芯片工艺将两个磁传感器和导体集成在同一芯片上，提高产品集成度，有效减小产品体积，降低生产成本，有利于实现大量生产。

附图说明

图1为本实用新型涉及的单芯片电流传感器的结构示意图；和

图2为图1的前视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

请参阅图1，其中单芯片电流传感器2包括流过所述被测定电流的导体100，导体100为U字形状，单芯片电流传感器2还包括分别设置在导体100的两个腿部的上方或下方的两个磁传感器210，220，且导体100和两个磁传感器210，220集成在同一芯片上。图2中，第一磁传感器210设置在导体100的左腿部的下方，第二磁传感器220设置在导体100的右腿部的下方。

如图1和2所示，待测定电流从导体100的左腿部流入，从右腿部流出，B_I为被测定电流流过导体产生的磁场强度，B₀为外界磁场强度。设B₀方向为负方向，第一磁传感器210检测到的磁场强度为B₁，第二磁传感器220检测到的磁场强度为B₂，

B₁＝+(B_I-B₀)

B₂＝-(B_I+B₀)

两者相减，即可获得差分磁场强度B_S，

B_S＝B₁-B₂＝2B_I

由此可见，单芯片电流传感器2通过设置两个磁传感器210，220将外界磁场B₀的干扰消除了。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (3)

1.一种单芯片电流传感器，根据被测定电流产生的磁感应强度来检测所述被测定电流，其特征在于：其包括流过所述被测定电流的导体，以及位于导体周围的两个磁传感器，所述导体和两个磁传感器集成在同一芯片上。

2.根据权利要求1所述的单芯片电流传感器，其特征在于：所述导体为U字形状，两个磁传感器分别设置在U字导体的两个腿部的上方或下方。

3.根据权利要求1或2所述的单芯片电流传感器，其特征在于：所述磁传感器可以是AMR、GMR、TMR、霍尔传感器中的一种。

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