磁通門電流傳感器的工作原理是基于易飽和磁芯（如鐵或鎳合金、坡莫合金等）的特性，用激勵使之交變飽和，利用該交變磁場的飽和效應測量外部電流磁場的變化。
如下圖磁通門電流傳感器原理圖所示，磁通門傳感器由振蕩器作為激勵（通常振蕩器為方波），作用在T2和T2’使之在正負飽和間來回切換。當穿過磁芯的電流IP作用在磁場時，會導致T2與T2’磁芯的磁導率發(fā)生變化，改變磁芯飽和點的對稱性，從而影響IE流向T2和T2’的電流大小的變化，通過峰差檢波、解調、以及功率放大等電路驅動補償線圈NS產(chǎn)生補償電流IS使得聚磁磁芯中的磁通與IP原邊電流產(chǎn)生的磁通相互抵消，使得整個磁通門電流傳感器系統(tǒng)偏置磁場IP*NP+IS*NS=0，原邊電流產(chǎn)生的磁通與補償電路產(chǎn)生的磁通總和趨近于“零”即所謂的“零磁通”狀態(tài)，與因此磁通門電流傳感器也是零磁通電流傳感器。
圖1
磁通門電流傳感器原理圖[1]
磁通門電流傳感器相比傳統(tǒng)霍爾電流傳感器有什么優(yōu)勢？
1、抗干擾能力更強
在磁路結構上磁通門傳感器不需要像霍爾電流傳感器那樣在磁芯上開一個氣隙放置霍爾傳感器。磁芯在氣隙處導磁率急劇下降的現(xiàn)象，開氣隙后更容易受到外部磁場的影響。磁通門結構的電流傳感器磁路更加流暢，不容易受到外部磁場的干擾，因此磁通門電流傳感器的抗干擾能力更強。
2、線性度好
磁通門的磁芯完整，傳統(tǒng)霍爾電流傳感器開氣隙后磁滯損耗明顯增加。這是因為氣隙會導致磁場分布不均勻，使材料在磁化過程中需要消耗更多的能量來克服氣隙的影響。由于傳統(tǒng)霍爾電流傳感器存在磁滯損耗，使其線性度相對較差，在測量大電流的情況下容易出現(xiàn)非線性誤差。因此在需要準確測量大電流的場合，磁通門電流傳感器更加可靠。
3、溫漂低
傳統(tǒng)霍爾電流傳感器溫度穩(wěn)定性相對較差，溫度變化會對其測量精度產(chǎn)生較大的影響。而磁通門電流傳感器溫度穩(wěn)定性較好。因此在溫度變化較大的場合，磁通門電流傳感器更加合適。
4、零點漂移低
磁通門電流傳感器的輸出電流可以控制在±20uA以內甚至更低。
參考文獻
[1]《JJF（蘇）268-2024磁通門電流傳感器校準規(guī)范》
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