磁通门电流传感器是一种是以磁通门技能为基本原理，加上闭环控制在电子电路中的运用，磁通门传感器具有分辨力高、丈量弱磁场规模宽、牢靠、能够直接丈量磁场的重量和适于在速运动体系中运用等特色。下面本文就对磁通门电流传感器的作业原理及构成等进行具体介绍。
磁通门电流传感器作业原理
磁通门传感器的作业原理是依据铁芯资料的非线性磁化特性，其灵敏元件为高磁导率、易饱满资料制成的铁芯，有两个绕组环绕该铁芯：一个是鼓励线圈，另一个是信号线圈。在交变鼓励信号fl的磁化效果下，铁芯的导磁特性发生周期性饱满与非饱满的改动，然后使环绕在铁芯上的感应线圈感应出反响外界磁场的信号。
由于磁通门传感器是使用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱满鼓励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性联系来丈量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”，经过这道“门”，相应的磁通量即被调制，并发生感应电动势。使用这种现象来丈量电流所发生的磁场，然后直接的到达丈量电流的意图。
磁通门电流传感器原理图
二、磁通门电流传感器的构成
下图是磁通门电流传感器的体系构成
磁通门电流传感器体系构成框图
电流传感器的体系框图所示。电流所发生的的磁场在磁通门探头内经鼓励信号调制后，经过峰值检波和积分滤波电路发生有用的电压信号，然后经过反应，使电流传感器作业在零磁通状况。
图1：磁通门绕组结构图
下面本文以结构简略而且运用较广泛的一种单绕组磁通门进行介绍。如图1所示：环形磁芯上绕有线圈，此绕组即作为鼓励绕组又作为丈量绕组，所测电流从磁环中心穿过。
图2：一般磁环B—H曲线
一般磁性资料都有S形状曲线的特性，称之为磁滞回路（hysteresis loop），如图2所示。此磁滞回路曲线建立在B—H的坐标轴上，为磁性资料遭受彻底磁化与非磁化周期，图示为典型磁滞曲线的铁心，假如曲线由a点开端，此点表明最大正磁化力，至b点磁化力为零，然后下降至c点为最大负磁化力，再至d点磁化力为零，最终回来最大正磁化力的a点，此即为整个磁性周期。高导磁率、低矫顽力磁芯的磁滞回线如图3所示。
图3：高u磁环的B—H曲线
当咱们在磁环导线中参加电流重量后，电流所发生的磁场会使本来对称的B-H磁滞回线会改动中心线变成如图4所示形状。
图4：参加直流的高u磁环B—H曲线
假定鼓励磁场强度为：Hmcosωt，就能得到磁通门磁芯上的总磁场强度为：
……1
式中：
H 0——为导线电流在环形磁芯上的磁场强度；
H m——为鼓励磁场强度幅值；
ω——为鼓励场角频率。
则线圈中的感应电动势：
……2
式中：
N——为绕组线圈匝数；
S——为环形磁芯的截面积；
uTd——为磁芯物质的微分磁导率。
依据磁饱满特性，当H0 =0时，H（t）= Hm cosωt，在磁饱满效果下磁感应强度为：
……3
式中：Ba为磁化曲线饱满段延长线在B 轴上的截距，明显，B（t）是对时间轴上下对称的平顶波，依据傅里叶级数剖析，它只含奇次谐波不含偶次谐波。
当外磁场H0≠0时，H（t）= H0+Hm cosωt，B（t）的表达式为：
……4
这时，B（t）成为上下不对称的平顶波，依据傅里叶级数剖析可知，它不只含有奇次谐波还含有偶次谐波。而由式2可知，E（t）和B（t）应含有类似的波形成分，因而，能够依据E（t）在鼓励周期内的振幅的上下不对称来检测外电流所发生的磁场B0，然后到达丈量电流的意图。
整个进程能够归纳为：当磁通门式电流传感器作业时，鼓励线圈中加载一固定频率、固定波形的交变电流进行鼓励，使磁芯往复磁化到达饱满。在不存在外在电流所发生的被测磁场时，则检测线圈输出的感应电动势只含有鼓励波形的奇次谐波，波形正负上下对称。当存在直流外在被测磁场时，则磁芯中一起存在直流磁场
和鼓励交变磁场，直流被测磁场在前半周期内促进鼓励场使磁芯提早到达饱满，而在别的半个周期内使磁芯推迟饱满。因而，形成鼓励周期内正负半周不对称，然后使输出电压曲线中呈现振幅差。该振幅差与被测电流所发生的磁场成正比，因而能够使用振幅差来检测磁环中所经过的电流。
