高精度电流传感器微电流检测突破进展

航智微电流检测技术研究再次取得突破性进展，我司高精度微电流传感器，目前的最小辨识度可以达到10uA，对于100uA的微小电流可以准确进行识别，可以在不破坏被测电流线的情况下，实现对微小电流的高精度隔离测量。这标志着，航智的微电流检测技术，达到全球先进水平。

一、测试设备：
高稳定性直流电源一台、高稳定性交流电源一台、、示波器一台，六位半万用表Agilent 34461A 一台；100欧大功率电阻。

二、被测设备：
航智10mA级高精度电流传感器一个，传感器标定为20mA输入，2V输出。

三、测试方法：
通过高稳定性电源输出被测电流，该被测电流穿过航智电流电流传感器的圆孔（孔径26mm），被测电流流过六位半万用表Agilent 34461A的来测量被测电流幅值，同时在被测电流回路中串联一个100欧的采样电阻，通过示波器来观察该采样电阻上的电压波形。
传感器的输出电压信号也接入到示波器中，通过示波器来观察传感器的输入电流信号和输出电压信号之间的关系。
本实验对输入交流50HZ，1000HZ微小电流以及输入直流微小电流进行了测试，测试环境及测试结果如下。

图1 测试实验环境展示

 

四、交流小电流测试波形
在示波器中各波形分别代表如下含义：
示波器通道一（黄色）：被测电流流过电阻后的波形，表示电源实际输出电流的波形，作为传感器的输入电流；
示波器通道二（绿色）：被测电流流过航智电流传感器圆孔后的输出电压波形，输出电压与输入电流之间的比例关系是0.1V/mA；

1、传感器圆孔穿过20mA(50Hz)的交流电流，输出电压幅值为2V，示波器每格为5ms，波形如下：

图2：输入为20mA(50Hz)时传感器响应波形图

2、传感器圆孔穿过10mA(50Hz)的交流电流，输出电压幅值为1V，示波器每格为5ms，波形如下：

                            图3：输入为10mA(50Hz)时传感器响应波形图                      

3、传感器圆孔穿过5mA(50Hz)的交流电流，输出电压幅值为0.5V，示波器每格为5ms，波形如下：

   图4：输入为5mA(50Hz)时传感器响应波形图                     

4、传感器圆孔穿过2mA(50Hz)的交流电流，输出电压幅值为0.2V，示波器每格为5ms，波形如下：

        图5：输入为2mA(50Hz)时传感器响应波形图               

5、传感器圆孔穿过20mA(1000Hz)的交流电流，输出电压幅值为2V，示波器每格为200us，波形如下：

图6：输入为20mA(1000Hz)时传感器响应波形图

五、直流小电流测试波形

1、传感器圆孔穿过20mA的直流电流，输出电压幅值为2V，波形如下：

        图7：输入为20mA(DC)时传感器响应波形图               

2、传感器圆孔穿过10mA的直流电流，输出电压幅值为1V，波形如下：

图8：输入为10mA(DC)时传感器响应波形图

3、传感器圆孔穿过5mA的直流电流，输出电压幅值为0.5V，波形如下：

图9：输入为5mA(DC)时传感器响应波形图

 

4、传感器圆孔穿过2mA的直流电流，输出电压幅值为0.2V，波形如下：

图10：输入为2mA(DC)时传感器响应波形图

六、测试结果分析：

通过对图2-图4测试结果进行比较可见，对于2mA-20mA AC的微小电流，我司传感器依然保持了比较好的线性度和较高的响应速度，输出噪声比较小；通过对图5-图9测试结果进行比较可见，对于2mA-20mA DC的微小电流，我司传感器依然保持了比较好的线性度，输出噪声比较小。我司高精度微电流传感器，目前的最小辨识度可以达到10uA，对于100uA的微小电流可以准确进行识别，可以在不破坏被测电流线的情况下，实现对微小电流的高精度隔离测量。