基于霍尔传感器阵列的电流测量系统*

项琼，岳长喜，胡琛，朱凯，龚慧，王欢，

（1.中国电力科学研究院，武汉430074；2.华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074）

0 引 言

电流的准确测量对于电气测量、控制、保护、计量功能至关重要。常用的电流测量方法包括直接接触测量和非接触式测量。直接接触测量基于欧姆定律［1］，使用分流器实现电流的获取，但是分流器的使用需要断开一次导线，而且将导致运行过程中的额外功率损耗；非接触式测量不需要断开导线，基于电磁场原理完成电流测量，包括法拉第电磁感应定律［2］，法拉第磁光效应［3］和霍尔效应［4］，由于电磁式传感器存在磁饱和的固有缺陷，无法测量直流电流［5-6］，而磁光传感器易受温度、振动的影响［7-8］，基于霍尔效应的传感器受到越来越多的重视。

常用的霍尔效应传感器有开环式结构和闭环式结构［9］，然而，由于传感器需要铁芯作为集磁环，故仍然存在磁饱和的问题。近年来，阵列式传感器开始作为电流测量新技术被广泛研究，文献［10］采用圆形阵列磁场传感器，提高了单相电流的测量精度，降低了外界磁场对传感器的影响；文献［11］研制了一种包括4个传感器阵列的传感设备，对称布置在电缆的周围，实现电流的准确测量；文献［12］提出了一种基于卡尔曼滤波的磁传感器阵列电流测量，引入状态值最优估计和最优稳态滤波算法，实现了传感器数目的优化设计。然而，上述文献并未计及载流导体位置误差对传感器误差的影响，此外，其传感器输……