CN115053144A - 用于改进的电流传感器的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于校准可磁化磁芯的校准方法，其中该可磁化磁芯被耦合到磁换能器(1)；该方法包括向磁芯施加(100)磁通势脉冲，使得在磁芯中产生不同的剩磁值，其中磁芯中的剩磁值取决于脉冲的强度。此外，本发明涉及一种检测方法。此外，本发明涉及一种用于校准可磁化磁芯的校准***。此外，本发明涉及一种传感器***、传感器校准***、电表、电动车辆和车辆充电站。

Description

用于改进的电流传感器的方法和***

技术领域

本发明涉及一种用于校准可磁化磁芯的校准方法，其中可磁化磁芯耦合到磁换能器。此外，本发明涉及一种用于传感器装置的检测方法。此外，本发明涉及一种用于校准可磁化磁芯的校准***。此外，本发明涉及一种传感器***、传感器校准***、电表、电动车辆和车辆充电站。

背景技术

本发明涉及一种传感器装置，其采用耦合到磁通量引导件或铁磁芯的磁换能器，以便测量经由磁场与传感器装置相互作用的物理量。要测量的物理量可以是磁场、磁通势或与磁场相互作用的任何物理量。传感器装置可以具有在补偿绕组中施加补偿电流的装置，以便抵消或几乎抵消铁磁芯中的磁通量。例如，传感器装置可以安装成与在初级导体中流动的电流产生的磁通势相互作用，使得提供初级电流的测量。特别地，传感器装置是通量补偿电流传感器，其中初级导体磁耦合到磁芯，并且补偿电流与初级电流成比例。通量补偿电流传感器可以在宽的频率带宽(例如从DC至10kHz或至多500kHz)上测量具有大标称值(例如10A或至多10000A的量级)的AC和DC电流。

提供具有改进的准确度和竞争成本的用于感测磁场或电流的产品是重要的销售因素。在控制应用诸如功率驱动和功率转换中需要DC和AC电流的准确感测。对于在包括DC电流分量的AC网络中或在例如与电动车辆、数据中心或可再生能源相关的DC应用中的监测或计量，需要甚至更好的准确度。

本发明进一步涉及包括如上所述的电流传感器的电表。

本发明还涉及包括如上所述的仪表或电流传感器的电动车辆和/或充电站。电动车辆在此在广泛的范围上理解，并且包括但不限于道路和轨道车辆、水面和水下船只、包括用于推进的电动装置的飞行器和航天器。充电站输送电能以用于对电动车辆或与电动车辆中采用的电池组相似的电池组进行再充电。在特定情况下，充电站还可用于对电动车辆或电池组进行放电。

已知将磁换能器耦合到磁通量引导件或铁磁芯，以便达到更高的灵敏度和/或选择性。即，可以采用磁芯来使到达换能器的磁通量集中并提高磁通量密度和/或为磁通量提供一些优选路径，以便最小化与不期望的磁场源或方向的相互作用。包括磁换能器和铁磁芯的传感器装置可用于测量磁场或与磁场相互作用的其他物理量，诸如磁体的位置或电流。例如，为了测量流过初级导体的电流，传感器装置可以位于导体附近，并且特别地，铁磁芯可以至少部分地围绕导体。

可以采用各种类型的磁换能器，诸如霍尔换能器或微型磁通门。磁换能器提供表示与传感器装置相互作用的磁场的电信号。传感器装置还可以包括提供信号调节功能以改进信号或测量的质量的电子电路装置。也可以提供其他功能，诸如电源管理、控制、数字化、定时和/或接合。电子电路装置可以部分或完全集成在一个电路中，特别是与换能器一起集成在一个电路中。

铁磁芯由软磁材料制成，其特征在于它们容易磁化或去磁。它们的特征是低矫顽磁性和高磁导率，并且适合于引导或导引磁通量。例如，相关铁磁材料的相对磁导率可以具有包括在100k和200k之间的某个值。在线性感测应用中通常期望低矫顽磁性和低剩磁，以最小化磁滞并提供铁磁材料的可重复磁响应。磁响应表征了磁通密度B与磁场H之间的关系，并且可以例如根据磁滞测量结果(也称为B-H曲线)来确定。

磁滞导致铁磁芯的剩磁，该剩磁可以由传感器装置的磁换能器检测，并导致相关的滞后偏移误差。滞后偏移误差取决于铁磁芯以非线性方式经受的磁场的历史，并因此不能预测或校正该误差。某些等级的非晶态合金、纳米晶合金或镍-铁合金的特征是低矫顽磁性和低剩磁，然而，它们仍将导致不可忽略的滞后偏移误差。然而，纳米晶合金和非晶态合金主要可用于带绕磁芯诸如环形磁芯，而镍-铁合金的价格相当高。由纳米晶合金制成的铁磁芯的特征是良好磁性质和可接受成本的吸引人的组合。

此外，软磁材料受到与它们的磁导率对磁场量值的依赖性相关的非线性效应的影响。即使当磁性材料工作在其饱和极限以下时也是这种情况。通常，初始磁导率的值小于磁导率的最大值，该初始磁导率的值是在去磁状态中的弱磁场(例如在0.1A/m)下测量的磁导率，该磁导率的最大值通常在具有大于材料的矫顽磁性H_c的值的较强磁场下出现。例如，在硅-铁合金的情况下，最大磁导率可以是初始磁导率的10至50倍高。即使对于大多数线性磁性材料，诸如特定等级的纳米晶合金或非晶态合金，保证初始磁导率和最大磁导率之间的差小于20％也是极具挑战性的。此外，磁导率的值通常取决于磁芯的磁化状态，该磁化状态取决于铁磁材料的滞后和布置的操作历史。例如，当铁磁材料处于磁化状态时，在弱磁场(例如在0.1A/m下)测量的磁导率的值与处于去磁状态时相比可以显著较小。该行为导致滞后灵敏度误差，其取决于磁芯的磁化状态。

在实践中，已知提供具有至少一个非磁性区域的传感器装置到要感测的磁通量的路径中。要感测的磁通量将被引导穿过铁磁芯，但也穿过非磁性区域，例如空气。因此，因为非磁性区域的线性磁阻，所以所得到的磁芯布置的非线性响应显著降低，并且因为非磁性区域引起的自去磁效应，所以磁芯的剩磁降低。因此改进了具有开口磁芯或间隙磁芯的传感器装置的线性，其中磁通量没有完全被包围在铁磁芯中。类似地，也改进了滞后灵敏度误差。

通过采用通量补偿，极大地改进了通量补偿传感器装置的灵敏度(闭环增益)的非线性误差和温度漂移。通量补偿允许在理想传感器装置的正常操作期间使存在于磁芯中的磁通量的量值最小化，这有益于减小磁芯中的磁化效应且因此减小滞后偏移误差。遗憾的是，在实践中可能出现导致磁芯中或磁芯的部分中的磁通量的值相对较高的多种情况。一些情况可能与异常状况有关，例如当施加到传感器装置的磁场或磁通势因为过载或因为传感器装置未通电或关闭而超过通量补偿能力时。外部源的(多个)巨大干扰磁场也会在磁芯的(多个)部分中引起显著的磁通量。其他情况可能与构造缺陷相关，例如当磁通量因为与要感测的磁通势和与补偿磁通势的磁耦合不匹配而不均匀地分布在磁芯中时，导致在磁芯的(多个)部分中磁通量值显著大于0。还可能的是，通量补偿在某些频率下或在某些瞬态信号的情况下效率较低。

在实践中，即使通量补偿传感器装置也仍然受到滞后偏移误差的影响。去磁序列由具有交变极性和逐渐衰减的量值的磁通势激励组成，从相对高的开始值到消失的结束值。磁芯的磁化状态由在去磁序列期间磁芯所经受的磁通密度来设置，尤其是朝向序列的末端。只有当在去磁序列期间没有附加磁场干扰磁芯时才达到去磁状态，而即使在去磁序列期间弱磁场干扰磁芯也达到未知的磁化状态。因此，只有当在去磁过程期间没有外部源或来自要测量的物理量的磁场与传感器装置相互作用时，去磁序列的结果才是可靠的。因此，去磁对于在实际安装中部署来说不够可靠。此外，去磁序列需要执行相当长的时间，通常长于200ms。

包括铁磁芯的传感器装置遭受非线性误差，滞后灵敏度误差和滞后偏移误差。取决于磁芯的磁化状态的滞后灵敏度误差和滞后偏移误差可以取决于磁芯所经受的磁场的历史而变化。磁场可以源自要测量的物理量或源自外部干扰源。现有技术中已知的处置滞后偏移误差的解决方案依赖于向磁芯施加去磁序列，以便将磁芯设置为已知的去磁状态，其中滞后误差为零。然而，只有当在受控环境中执行时，去磁的结果才是可靠的，在该受控环境中，除了去磁场之外没有磁场作用在磁芯上，去磁的结果才是可保证的。在实际操作中通常不是这种情况，因为磁场源自要测量的物理量或来自外部干扰源。

去磁不是有效且稳健的方法来确保低滞后灵敏度误差和滞后偏移误差。通过在要感测的磁通量的路径中采用非磁性区域和/或通过以通量补偿模式操作，磁滞灵敏度误差被减小到相当大的程度。然而，滞后偏移误差不能被有效地解决，并且目前在用于测量磁场或电流的相关传感器装置中是严重的限制。

CA 618580 A涉及具有霍耳效应换能器的闭环电流传感器。US 3,573,616 A涉及具有霍耳效应换能器的闭环电流传感器。US 3,482,163 A涉及具有去磁序列的闭环电流传感器，其中去磁信号是阻尼振荡。US 9,704,637 B2涉及具有去磁序列的闭环电流传感器，其中去磁信号是具有交变极性的多个脉冲。EP 0271 657 A2涉及纳米晶合金。从现有技术例如US 3,482,163 A和US 9,704,637 B2中已知，通过向次级绕组施加信号来使磁芯去磁，以便减小磁芯的剩磁，并因此减小传感器的磁偏移误差。去磁信号必须在磁芯中产生序列，在该序列中，磁场的特征是交变极性和朝向0逐渐衰减的量值。如果在磁芯中同时产生一些有限的磁场，则该序列的结果是不可靠的。因此，只有当初级电路没有任何电流并且没有施加外部源的磁场时，才可以施加去磁。此外，去磁序列相对复杂并且需要相当长的执行时间。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的电流传感器。特别地，本发明的目的是使传感器装置的滞后偏移误差最小化，该传感器装置包括耦合到可磁化磁芯诸如铁磁芯的磁换能器。

本发明的目的通过独立权利要求的特征来解决。

优选实施例在从属权利要求中详细说明。

因此，该目的由用于校准可磁化磁芯的校准方法解决，其中可磁化磁芯耦合到磁换能器。该方法包括对磁芯施加磁通势脉冲以在磁芯中产生明显的剩磁值，其中磁芯中的剩磁值取决于脉冲的强度。优选地，在磁芯中产生明显的剩磁值，其主要取决于脉冲的强度。

无需提及的是，在用校正量对磁芯中的剩余磁化状态进行量化后，前面描述的方法可以包括通过存储手段存储该量的步骤。

此外，该目的由用于包括磁芯和磁换能器的传感器装置的检测方法解决。该方法包括由磁换能器检测磁场；由传感器装置根据要测量的物理量产生测量信号，其中该物理量经由磁场与磁芯并与磁换能器相互作用；以校正量校正测量信号，其中磁芯通过下面描述的优选实施例的校正方法进行配置。

此外，磁芯可以是能够与磁场相互作用的任何布置，诸如磁通量引导件或铁磁芯。铁磁芯优选主要由铁磁类型或类似类型的软磁材料制成。要测量的物理量可以是磁场、磁通势，或与磁场相互作用的任何物理量。

此外，该目的由用于校准可磁化磁芯的校准***解决，其中可磁化磁芯耦合到磁换能器，其中该***被配置为对磁芯施加磁通势脉冲，以根据方法步骤(其根据本发明或根据优选实施例中的任一个)校准磁芯。

此外，该目的由传感器***解决，该***包括传感器装置，其具有可磁化磁芯和耦合到该磁芯的磁换能器，其中该磁芯由校准***配置。

此外，该目的由传感器校准***解决，该***包括校准***和/或传感器***。

此外，该目的由包括校准***和/或包括传感器***和/或包括传感器校准***的电表解决。

此外，该目的由电动车辆或充电站解决，该电动车辆或充电站包括校准***和/或包括传感器***和/或包括传感器校准***和/或包括电表。

根据本发明，提供了用于改进电流传感器的校准和检测方法。为了改进电流传感器，关键是要将耦合到换能器的可磁化磁芯的剩余磁化设置为优选值，这种方式具有时间效率和可重复性，并且其中优选值是稳定的，并且其对测量信号的影响可以被校正。在传感器的使用寿命期间可能出现的剩余磁化的可能漂移，可以通过设置或重新初始化剩余磁化的优选值来消除。这通过应用磁通势脉冲来实现，该脉冲优选是磁化脉冲，其特征是量值足够高以便保证其稳健性，并且优选简单形状以便易于实施和快速执行。

本发明可以提供大大改进的准确度，与没有校正滞后偏移误差的解决方案相比，DC信号的测量误差可以降低至大约十分之一。此外，可以快速设置优选磁化状态。磁化脉冲比去磁序列显著更短。此外，磁化脉冲的结果是可重复的，并且相对不受干扰影响和公差的影响。去磁序列的结果容易受到干扰磁影响的影响。此外，磁化脉冲解决方案的复杂性有限，比去磁更简单。此外，该解决方案便于集成在磁通补偿传感器中，并通过有效解决异常操作中引起的滞后偏移漂移，补充了正常操作下实现的磁通补偿的益处。此外，该解决方案在应用中容易实施，其中要感测的场或磁通势的特征是可预测的主导方向，其可以方便地用于保持优选磁化状态。

该方法的容易实施和出色的DC准确度(其可以通过大大减小偏移误差来确保)允许提供卓越的磁通补偿电流传感器解决方案，以用于涉及准确DC测量的电气设备，诸如用于DC应用的电表。

总而言之，本发明通过对传感器装置的磁芯进行磁化来实现，以设置优选的磁化状态，其由明显的优选剩余磁化来表征。磁芯是通过施加磁通势脉冲而被磁化的，例如通过发送电流通过磁耦合到磁芯的导体或绕组。优选地，优选磁化状态主要取决于磁化磁通势所达到的峰值，这有利于采用磁化脉冲的简单形状和短暂持续时间。优选剩余磁化引起了由传感器装置提供的测量信号的优选剩余磁化偏移。传感器装置或连接的设备具有校正的装置，例如，从测量信号中减去优选剩余磁化偏移。优选剩余磁化偏移被量化和存储，以便用于校正来自传感器装置的测量信号。

优选剩余磁化偏移的值可以通过设计计算来确定，或其可以在校准过程期间采用在传感器装置内部和/或外部的装置来测量。优选剩余磁化偏移的值可以存储或编码在部件中，设置在传感器装置中或向该传感器装置提供，诸如可编程电子部件、可调节电阻器、可调电阻器、标签或校准证书。优选剩余磁化偏移可以采用模拟和/或数字电子电路装置从测量信号中减去，这些电路装置被包括在传感器装置中或与传感器装置连接的设备中。在传感器装置的测量操作期间，优选剩余磁化偏移值从测量信号中被减去，以提供特征是可忽略的滞后偏移误差的校正测量信号。

磁换能器是将磁能或磁信号转换为另一种形式的能量或信号的装置。传感器是接收并响应来自物理环境的信号或刺激的装置，或装置的布置，或***。其产生代表关于环境中的物理量的信息的信号。在本例中，物理量是经由磁场与可磁化磁芯相互作用的物理量，该磁芯是例如铁磁芯。前面描述的传感器可以是电流传感器，在此情况下，与可磁化磁芯相互作用的物理量是电流。

与去磁相比，磁化校准解决方案可以显著更快地执行，功能更多，更稳健，并且可重复性更强，而且稍微更容易实施。在其中磁芯在测量操作期间经历沿主导方向(其对应于磁化方向)取向的磁场的应用中，可以固有地确保出色的准确度。该解决方案的益处可以容易地扩展以应对任何方向的磁场，特别是当采用了磁通补偿传感器装置时。通过在主要为0的磁通量下操作，可以确保在正常操作期间，剩余磁化的漂移非常低，并且由异常条件引起的最终漂移可以通过重新初始化优选剩余磁化来有效重置。

与传统的磁通补偿电流传感器相比，根据本发明的磁通补偿电流传感器可以以适度的额外复杂性实施，例如通过升级控制和驱动器电路装置。因此，该解决方案在经济上是有竞争力的，同时，通过几乎消除滞后偏移误差，DC准确度可以大大改进。将滞后偏移误差降低至十分之一或更低是可能的。该解决方案所确保的好得多的DC准确度也允许将传感器的测量范围向更小的电流扩展。

根据本发明的解决方案提供了基本无限的过载承受能力，因为即使是强过载，测量准确度也可以迅速和可重复地恢复。例如，可以在过载后或甚至在过载期间施加磁化脉冲。特别地，在过载中存在的能量可以方便地用于设置磁化状态。

根据本发明的磁通补偿电流传感器解决方案可以有益地用于测量DC电流，其准确度比具有类似尺寸和成本的本领域已知解决方案高大约10倍。在高DC电流下，例如大于100A，类似或更好的准确度以前只能通过采用环形磁通门的磁通补偿电流传感器来实现，其特征是尺寸显著更大，功耗更高，并且成本高得多。

根据本发明的磁通补偿电流传感器提供了前所未有的组合，即出色的准确度、宽广的测量范围、承受强过载的能力、低成本以及用于DC和AC应用的微小尺寸。因此，该解决方案特别适合用于电表，因为电表将在很大程度上受益于所有这些特征。准确、紧凑且低成本的DC电表或AC/DC电表对于安装在电动车辆或充电站中非常有吸引力。电表或电流传感器在与发电或分配/输送电能有关的其他应用中也有吸引力，例如在数据中心或可再生能源***中。电流传感器也适用于需要精确监测或控制电流(包括DC)的工业或科学应用。

除了脉冲的强度外，磁芯的剩磁可能还取决于例如磁芯材料以及磁芯的构造和几何形状。后者可以通过自去磁作用影响例如磁芯的剩余磁化。

在本申请的背景下，饱和剩余磁化被认为是在施加磁化磁通势后实现的磁芯的剩余磁化，其特征在于磁通势的值加倍引起剩余磁化的变化小于10％。传感器装置的剩磁偏移与磁芯的剩余磁化成比例，并且上述考虑可以以类似的方式反映于剩磁偏移。例如，饱和剩磁偏移可以用来描述磁芯的饱和剩余磁化的影响。

根据优选实施例，脉冲的持续时间和强度产生由脉冲诱导的磁芯磁化，该脉冲对强度低于磁场强度阈值的磁场是稳健的。选择优选磁化状态，使得其对测量操作期间磁芯所经历的磁场是稳定的。

换句话说，选择优选磁化状态，使得：即使在存在来自非磁化磁通势的其他来源的磁场的情况下，它也可以在校准期间以可重复的方式设置。这是通过提供具有足够高的峰值的磁化磁通势以便接近或达到磁芯中的磁饱和来实现的。效果可以是双重的：如果磁通势具有高量值，则干扰场对磁通势的相对影响会减小，而且随着接近饱和，磁通密度随磁通势的变化也会明显下降。第二种效果实际上是非常强烈的，因为当接近饱和时，磁通密度随施加的磁通势的变化率急剧下降。

根据优选实施例，脉冲的持续时间和强度产生了由脉冲诱导的具有剩余磁化的磁芯的磁化，该剩余磁化大于磁芯的饱和剩余磁化的50％。换句话说，产生的优选剩余磁化大于磁芯的饱和剩余磁化的50％。此种措施在应用中可能是有利的，在操作期间或因为其他条件诸如过载，磁芯中可能会达到中度到高度的磁通密度值。

根据优选实施例，脉冲的持续时间和强度产生了由脉冲诱导的具有剩余磁化的磁芯的磁化，该剩余磁化大于磁芯的饱和剩余磁化的80％。换句话说，它采用了相对较强的磁化磁通势和优选剩余磁化，该剩余磁化大于磁芯饱和剩余磁化的80％。此种措施在应用中可能是有利的，其中传感器装置意图在具有强过载和干扰场的恶劣环境中操作。

如果优选剩余磁化更接近饱和剩余磁化，就有可能精确和可重复地设置或重新初始化磁化状态，因为剩余磁化的值对磁化场的可能变化不太敏感。这可以确保较大的公差裕度，并使解决方案即使在存在来自磁化磁通势以外的其他来源的磁场的情况下也是稳健的。如果优选剩余磁化大于磁芯饱和剩余磁化的80％，则即使在恶劣环境中也可确保可重复的性能。

根据优选实施例，脉冲的持续时间符合或超过达到磁化磁通势的期望峰值的临界时间，优选地，脉冲的持续时间在0.01ms至200ms的范围内。这意味着校准过程可以迅速实现。临界时间主要取决于电气绕组的时间常数以及磁化期间可用于激励绕组的电压。增大电压和/或减小时间常数允许缩短脉冲持续时间。磁化脉冲在磁芯中产生的涡流也可能影响达到净磁化磁通势的所期望的峰值的临界时间，特别是对于非常短的脉冲。

根据优选实施例，在确定包括磁芯和磁换能器的传感器装置的状态变化后，将脉冲施加到磁芯。更优选地，状态的变化由传感器装置的上电给出和/或由状态信号指示。备选地或附加地，状态信号表示充电站的充电会话的状态。

状态的变化是可以影响传感器装置的操作的任何变化，特别是在该变化与传感器装置的操作模式或任务的变化或与传感器装置的磁芯的剩余磁化状态的变化有关的情况下。例如，状态的变化可以与传感器装置的电源状态的变化有关，与涉及传感器装置的测量任务的变化有关，或与施加在传感器装置的至少一部分上的磁场的变化有关，该磁场容易导致磁芯的剩余磁化状态的变化。状态的变化也可以由时间间隔的结束来给出，例如从以前执行的磁芯校准或磁化脉冲开始。状态的变化由传感器装置或传感器装置所连接的电气设备确定。例如，电源状态的变化可以由传感器装置或传感器装置的一些部分的上电或从低功率模式恢复而给出。测量任务的变化可以与测量会话的开始或结束或与测量会话期间的空闲时间段有关。磁芯的剩余磁化状态的变化可以由正常或异常操作期间与磁芯相互作用的磁场引起。例如，磁芯的剩余磁化变化可以通过分析来自传感器装置的测量信号来确定，以识别剩余磁化的漂移或容易导致剩余磁化漂移的条件，诸如过载或强瞬态。通过测量传感器装置中或传感器装置附近的磁场，可以确定施加在传感器装置的至少一部分上的磁场的变化。

换句话说，在检测到容易导致剩余磁化漂移的不利条件(诸如过载或强干扰场)后，可将脉冲施加到磁芯。例如，可以基于对测量信号及其历史的分析来检测不利条件或由不利条件导致的漂移。也可以为传感器装置提供额外的感测装置，以检测不利条件，诸如大的干扰磁场或篡改。

在检测到有利于施加磁化脉冲的条件后，可将脉冲施加到磁芯。例如，在有空闲时间的应用中，传感器装置可以决定或可以被指令运行磁化脉冲，以重新初始化优选剩余磁化，并最小化磁偏移漂移的可能性。因为磁化脉冲很短，所以即使是很短的空闲时间也可以用来重新初始化优选剩余磁化。

脉冲优选在测量会话完成后，或初始化后，或中断后施加到磁芯。例如，采用该传感器的电气设备或充电站可以有装置向当前传感器指示测量或充电会话的状态。例如，可以在测量或充电会话结束后提供信号或消息，或者可以在测量或充电会话开始前提供初始化指令。优选地，在初始化命令和会话开始之间应观察到最小的已知时间。数字接口可用于电表和其他电气设备(例如充电站)之间的消息传递。

根据优选实施例，状态的变化由传感器装置的上电和/或状态信号指示。例如，状态信号可以是为传感器装置或其电路装置的部分提供电力的电源信号，或可以是用于控制传感器装置或其电路装置的部分的电源状态的控制信号。在另一个示例中，状态信号可以是用于向传感器装置或其电路装置的部分提供指令或状态信息的控制信号。状态信号可以是电信号或数字消息。可能的实施示例是在上电时施加脉冲，或遵循指示测量会话开始的指令，或指示测量会话结束的指令，或按需执行校准的指令。

根据优选实施例，状态信号取决于充电站的充电会话的状态。特别地，状态信号向传感器装置提供关于测量会话的开始、完成或中断的信息。例如，在双向充电站中，状态信号还可以提供关于初级电流方向的信息。双向充电站可用于对电动车辆进行充电或放电，并且在充电期间初级电流在一个方向上流动，或在放电期间在相反方向上流动。

根据优选实施例，该方法包括选择要施加到磁芯的磁通势脉冲的极性，并且优选存储磁通势脉冲的极性。根据优选实施例，磁通势脉冲根据所选极性施加到磁芯。磁化脉冲可以具有可选极性，以提供具有可选极性例如正或负的优选剩余磁化。也就是说，传感器装置的特征是合适的磁化器驱动器和接口，以允许生成具有可选极性的磁化脉冲。此外，至少最后一个磁化脉冲的极性被存储在传感器装置或连接的设备中，以便从测量信号中校正优选剩余磁化偏移。优选剩余磁化和对应的优选剩磁偏移的量值对于任一极性是相同的，并且在校准时被记录。采用具有可选极性的磁化脉冲可以提供益处，以允许匹配优选剩余磁化和要测量的磁场或磁通势的方向。如果在测量会话之前就知道要测量的磁场或磁通势的主导方向，则可以指令传感器装置沿同一方向设置优选剩余磁化。也可能在测量期间施加磁化脉冲，在这种情况下，可以方便地匹配磁化脉冲和测量场的极性，以便对对应的磁通势进行求和。磁化磁通势的峰值可以减小，其量大约等于测量的磁通势，并且减小的峰值可以更快地达到，从而允许缩短磁化脉冲的持续时间。在过载的情况下，传感器装置的测量信号会被过载中断，并且磁化脉冲可以在过载期间和/或过载之后施加。磁化脉冲的极性可以与过载的极性匹配，并且磁化脉冲的持续时间可以然后大大减小。因此，过载后的测量扰乱可以被消除或最小化，同时消除由过载导致的滞后偏移误差，并确保最佳的测量准确度。

根据优选实施例，脉冲被施加到磁芯，使得磁芯的剩余磁化极性与校准磁芯后施加到磁芯的磁场的极性相同。在涉及电能供应或发电的许多DC应用中，初级电流在一个主导方向上流动。这也是电动车辆和充电站的情况。在此类应用中，将铁磁芯的优选磁化状态沿初级电流所产生的磁场的主导方向对准是有益的。在这种情况下，在正常测量操作期间，存在于铁磁芯中的磁通密度将具有与优选剩余磁化相同的方向。这意味着优选剩余磁化不能向减小值漂移，因为铁磁芯的去磁是不可能的。因为优选剩余磁化由大于正常操作磁通势的磁化磁通势设置，所以在正常操作期间，优选剩余磁化不能向增大值漂移。即使在强过载的情况下，因为磁化磁通势被设计成接近或达到磁饱和，所以优选剩余磁化可能只有弱的漂移。在其中电流在一个主导方向上流动的应用中，剩余磁化非常不可能漂移，并且可容易地确保极低的滞后偏移误差。

根据优选实施例，该方法包括根据要测量的物理量提供包括磁芯和磁换能器的传感器装置，其中该物理量经由磁场与磁芯和磁换能器相互作用；确定校正量，校正量代表磁芯中的剩余磁化对测量信号的影响；以及存储该校正量。校正量代表偏移。可以确定并存储与各种操作条件和/或传感器装置的其他参数有关的多个校正量。

根据优选实施例，校准方法包括步骤，即通过使用电子或电气电路装置生成磁化脉冲，以产生通过磁耦合到磁芯的绕组的电流。此种措施实现起来简单并且有成本效益。

根据优选实施例，该方法包括提供信号以指示磁化脉冲的持续生成。

根据优选实施例，磁芯包括具有低于3A/m的矫顽力和低于0.2的剩磁比的铁磁材料。材料的剩磁比与磁芯的剩磁比不同，其中磁芯的剩磁比也受磁芯构造的影响，特别是在磁芯具有气隙的情况下。

根据优选实施例，换能器是霍尔换能器。

根据用于包括磁芯和磁换能器的传感器装置的检测方法的优选实施例，该传感器装置具有耦合到磁芯的至少一个电气绕组和被配置为对电气绕组施加电信号的电子电路装置。

根据用于包括磁芯和磁性换能器的传感器装置的检测方法的优选实施例，电子电路装置被配置为以可选方式产生用于根据优选实施例中的任一个对磁芯施加磁通势脉冲的电气磁化脉冲，和/或用于根据磁通补偿操作原理操作传感器装置的补偿电流，其中补偿电流与要测量的物理量成比例。

根据用于包括磁芯和磁换能器的传感器装置的检测方法的优选实施例，测量物理量，其是在初级导体中流动，并经由磁场与磁芯并与磁换能器相互作用的电流。

根据用于包括磁芯和磁换能器的传感器装置的检测方法的优选实施例，该方法包括根据方法步骤(其根据本发明或根据优选实施例中的任一个)校准传感器装置的磁芯；以及采用补充传感器模块，其被配置为测量与传感器装置相同的物理量，以在传感器装置的磁芯被校准时提供功能性测量信号。

根据优选实施例，检测方法包括使用根据校准方法操作的传感器装置，以及用于输送增强的测量信号的补充传感器模块。

补充传感器模块测量与传感器装置相同的物理量，并提供补充测量信号，其用于在校准序列期间，例如在施加磁化脉冲时替换来自传感器装置的无效测量信号。在高性能应用中，补充传感器模块可以与传感器装置类似或相同。在注重成本和空间的实施方式中，补充传感器模块可具有比传感器装置更简单的构造，例如基于磁换能器。如果需要限制功耗，则补充传感器模块可以大部分时间保持在低能量模式下，并在需要重新初始化优选剩余磁化时激活。如果需要扩展动态范围，则补充传感器模块可以被设计成测量比传感器装置更大的电流，并且在传感器装置过载时也可以采用补充测量信号。通过提供特征是更高性能的测量信号，并且在校准期间不必中断测量，该方法有两个直接的益处。

根据优选实施例，检测方法包括采用电子电路装置以处理来自补充传感器模块和传感器装置的信号，以用于提供增强的测量信号并实现额外功能，诸如信号校正和条件监测。例如，可以采用开关或多路复用器在两个信号之间进行选择，以提供增强的模拟测量信号，该信号可以被进一步数字化和处理，以获得增强的数字测量信号。备选地，可能将这两个信号数字化，并采用数字信号处理技术来合并和校正信号，以用于提供增强的数字测量信号。

根据优选实施例，检测方法包括根据磁通补偿原理进行测量，其中在正常测量操作期间，磁芯中的磁通量主要为空。因此，磁芯的剩余磁化在正常操作期间不会发生变化，从而允许以非常稳定的方式保存优选剩余磁化。

通过前面提到的优选方法，人们可以通过用反馈回路来操作传感器装置，以补偿磁芯或磁芯的部分中的磁通量，从而改进传感器装置的线性度。这是通过向传感器装置提供向磁芯施加补偿磁通势的方法来实现的，该磁通势抵消了要感测的磁通量，从而使磁芯中的总磁通量大约为0。补偿磁通势因此与要测量的磁场或磁通势成比例，并且可以从补充信号方便地得出测量信号。补偿是通过将来自磁换能器的信号连接到一些电子电路装置，以将具有高增益和负反馈的比例电流施加到与磁芯耦合的补偿绕组来实施的。因此，补偿电流与要测量的磁场或磁通势成比例，并且补偿电流可以方便地使用测量电阻器来测量。因此，磁通补偿传感器装置的灵敏度主要由反馈回路给出，使得如果布置的总开环增益足够高，则磁芯、换能器和/或电子电路装置的响应变化对输出信号的影响就很小。在磁通补偿电流传感器的情况下，补偿电流和初级电流之间的比率等于补偿绕组和初级绕组的匝数之间的比率。

根据优选实施例，检测方法包括步骤，即通过采用电子电路装置产生补偿磁通势以调节来自磁换能器的信号并在耦合到磁芯的绕组中施加补偿电流，并提供与补偿电流成比例的测量信号。

根据检测方法的优选实施例，补偿电流和磁化脉冲电流是使用同一个驱动器和绕组产生的，优选以顺序和可控的方式产生。

根据检测方法的优选实施例，通过电子电路装置施加补偿磁通势，以调节来自磁换能器的信号并驱动电气绕组中的补偿电流，其中电气绕组被耦合到磁芯，使得至少部分抵消由要感测的物理量产生的磁通量，并使得在正常测量操作期间，磁芯中的总磁通量为0；提供与补偿电流成比例的测量信号；以及测量物理量，其是在初级导体中流动并经由磁场与磁芯和磁换能器相互作用的电流。优选地，在正常测量操作期间，磁芯中的总磁通量大约为0。

根据优选实施例，检测方法包括根据优选实施例中的任一个，将物理量的测量结果，优选电流测量结果，与用于测量电能的电压测量结果，或功率，或其他相关量组合。

根据优选实施例，传感器装置被配置为根据检测方法(其根据本发明或优选实施例中的任一个)检测信号。

根据优选实施例，传感器***具有执行磁化过程以用于设置优选磁化状态的装置。这将允许重新初始化优选剩余磁化，以便确保持续提供非常低的滞后偏移误差。

根据传感器***的优选实施例，可磁化磁芯具有间隙，并且磁换能器至少部分地位于该间隙中。传感器***包括初级导体，其被提供以承载经由磁场与可磁化磁芯和磁换能器相互作用的电流；以及处理电路装置，其被配置为产生与初级导体中的电流成比例的测量信号，并且存储校正量，该校正量表示磁芯中的剩余磁化对测量信号的影响，并且校正该校正量，并提供校正的测量信号。

根据优选实施例，传感器***包括根据本发明的校准***。

根据传感器***的优选实施例，该传感器***至少包括耦合到可磁化磁芯的电气绕组以及连接到电气绕组和磁换能器的电子电路装置。电子电路装置被配置为通过驱动器在电气绕组中产生补偿电流，该补偿电流根据磁通补偿操作原理与初级导体中的电流成比例。

根据传感器***的优选实施例，补偿电流可以以可控方式中断以便施加磁化脉冲。

根据传感器***的优选实施例，供电电路用具有可变电压值的功率信号为驱动器供电。

根据传感器校准***的优选实施例，该***包括被配置为向磁芯施加磁通势脉冲的磁场源；以及被配置为通过数量校正测量信号的控制单元。

根据优选实施例，传感器校准***包括被配置为进行磁通补偿和磁化磁芯的至少一个电气绕组，和/或被配置为进行磁通补偿和磁化磁芯的至少一个驱动器。

根据优选实施例，传感器校准***还包括被配置为向磁芯施加磁通势脉冲的磁场源，以及被配置为通过数量确定磁芯中的剩余磁化状态的控制单元。

根据优选实施例，控制单元被配置为通过数量来校正测量信号。

根据优选实施例，量化或确定校准量并根据该校准量校正测量结果的不是同一个控制单元。例如，一个控制单元可以被校准***包括，并且另一个控制单元可以是传感器装置或传感器***或传感器校准***的部分。

该方法的进一步实施例和优点是由本领域技术人员从前面描述的***中直接和明确地得出的。

附图说明

本发明的这些和其他方面将从下文中描述的实施例变得显而易见，并参考这些实施例阐明。

在附图中：

图1示出了根据实施例的校准方法的流程图；

图1b示出了根据另一个实施例的校准方法的流程图；

图1c示出了根据另一个实施例的校准方法的流程图；

图2示出了根据实施例的检测方法的流程图；

图2b示出了根据另一个实施例的检测方法的流程图；

图2c示出了根据实施例的检测方法的流程图；

图3示出了根据传感器***的第一实施例的闭环电流传感器；

图4示出了根据传感器***的第二实施例的闭环电流传感器；

图5示出了根据传感器***的第三实施例的闭环电流传感器；

图6示出了根据传感器***的第四实施例的闭环电流传感器；以及

图7示出了根据传感器***的第五实施例的闭环电流传感器。

具体实施方式

图1a示出了根据本发明的实施例的校准/校准方法的流程图。根据由附图标记“10”指示的步骤，该方法包括确定传感器装置的状态变化，并且根据由附图标记“100”指示的步骤，该方法包括将磁通势脉冲施加到磁芯。

图1b示出了根据本发明的另一个实施例的校准/校准方法的流程图。根据由附图标记“50”指示的步骤，该方法包括选择要施加到磁芯的磁通势脉冲的极性。根据由附图标记“70”指示的步骤，该方法包括存储磁通势脉冲的极性。根据由附图标记“100”指示的步骤，该方法包括将磁通势脉冲施加到磁芯，使得在磁芯中产生不同的剩磁值，其中磁芯中的剩磁值取决于脉冲的强度。

图1c示出了根据本发明的另一个实施例的校准/校准方法的流程图。根据由附图标记“10”指示的步骤，该方法包括确定传感器装置的状态变化，并且根据由附图标记“100”指示的步骤，该方法包括将磁通势脉冲施加到磁芯。根据由附图标记“30”指示的步骤，该方法包括由传感器装置提供测量信号。根据由附图标记“40”指示的步骤，该方法包括例如通过使用传感器装置中的外部设备和/或装置评估测量信号来确定校正量。根据由附图标记“45”指示的步骤，该方法包括存储校正量。

根据另一个实施例(未示出)，先前描述的方法包括选择要施加到磁芯的磁通势脉冲的极性的步骤，由附图标记“50”指示(也参见图1b)。在由附图标记“45”指示的步骤中存储校正量，其中校正量优选地以分类的方式存储，例如基于施加到磁芯的磁通势脉冲的极性。

根据另一个实施例(未示出)，对于施加到磁芯的磁通势脉冲的每个不同极性，执行来自先前实施例的方法至少一次，并且取决于所述脉冲的极性和/或其他校准条件诸如温度，以分类的方式存储多个校正量。校正量的存储可以在多个步骤中执行或在至少一个步骤中组合。

根据另一个实施例(未示出)，该方法包括步骤“40”、“45”和“100”的组合：根据由附图标记“40”指示的步骤，该方法包括例如通过设计计算或类型测试来确定校正量。根据由附图标记“45”指示的步骤，该方法包括存储校正量。最后，根据由附图标记“100”指示的步骤，该方法包括将磁通势脉冲施加到铁磁芯。

图2a示出了用于包括磁芯和磁换能器的传感器装置的检测方法的流程图。

根据由附图标记“150A”指示的步骤，该方法包括由耦合到可磁化磁芯的磁换能器检测磁场。根据由附图标记“200A”指示的步骤，该方法包括由传感器装置根据要测量的物理量产生测量信号，其中该物理量经由磁场与磁芯和换能器相互作用。根据由附图标记“300A”指示的步骤，该方法包括通过校正量来校正测量信号，其中优选地根据校准方法(其根据本发明)来确定校正量。优选地，方法步骤“150A”、“200A”和“300A”同时或部分同时执行。

图2b示出了根据另一个实施例的检测方法的流程图。根据由附图标记“100A”指示的步骤，该方法包括根据本发明的校准方法校准传感器装置的磁芯。例如，步骤“100A”可以包括根据图1c的方法的校准方法步骤。根据由附图标记“350A”指示的步骤，该方法包括由磁换能器检测磁场以及由传感器装置根据要测量的物理量产生和校正测量信号，其中该物理量经由磁场与磁芯和换能器相互作用。例如，步骤“350A”可以包括根据图2a的方法的方法步骤。根据由附图标记“100B”指示的步骤，该方法包括根据本发明的校准方法校准传感器装置的磁芯。例如，步骤“100B”可以包括根据图1a的方法的校准方法步骤。根据由附图标记“400A”指示的步骤，该方法包括提供校正的测量信号。优选地，方法步骤“350A”和“400A”同时或部分同时执行。例如，还可能与步骤“100B”同时执行步骤“400A”，在这种情况下，方便地使步骤“100B”的持续时间最小化，因为传感器装置的测量信号在该步骤期间被扰乱。用于校准根据本发明的磁芯的脉冲的短持续时间对于最大化测量信号的可用性是有益的。另外，该方法可以包括处理测量信号以补偿由步骤“100B”导致的扰乱的步骤(未示出)，并且特别是提供连续的测量信号。

图2c示出了根据实施例的检测方法的流程图。根据由附图标记“100a”指示的步骤，该方法包括根据本发明的校准方法校准传感器装置的磁芯。根据由附图标记“350a”指示的步骤，该方法包括由磁换能器检测磁场，并且由传感器装置根据要测量的物理量产生和校正测量信号，其中该物理量经由磁场与磁芯并与换能器相互作用。根据由附图标记“100b”指示的步骤，该方法包括根据本发明的校准方法校准传感器装置的磁芯。根据由附图标记“500b”指示的步骤，该方法包括采用补充传感器模块，其被配置为测量与传感器装置相同的物理量，以在传感器装置的磁芯被校准时提供功能测量信号。该方法的益处如下：步骤“500b”确保在步骤“100b”的时期期间，当来自传感器装置的测量信号不可用或被步骤“100b”扰乱时，测量信号可以从补充传感器模块获得。以此方式，要测量的物理量的测量结果总是可用的，并且每当需要确保非常高的准确度时可以执行校准该传感器装置的磁芯的步骤“100b”。因此，该方法非常稳健和准确。至少在施加磁通势脉冲以校准磁芯的时间间隔期间，步骤“500b”与步骤“100b”同时执行。此外，例如，步骤“500b”与步骤“350b”同时执行也是可能的，以提供额外的功能，诸如冗余，或监测，或进一步增强的准确度。优选地，根据由附图标记“600b”指示的步骤，该方法包括采用电子电路装置来选择和处理来自传感器装置和来自补充传感器模块的信号。

根据另一个实施例(未示出)，先前描述的任何检测方法包括检索施加到磁芯的磁通势的最近脉冲的极性的步骤和检索对应于所述极性的校正量的步骤。备选地，检索最近脉冲的极性和检索对应于所述极性的校正量可以被包括在包括通过校正量校正测量信号的步骤(例如“300A”、“350A”、“350a”)中。

通过根据本发明的校准方法将传感器装置的磁芯设置在优选的磁化状态。与去磁相比，根据本发明的校准方法显著更快并且其更可靠，因为其可以在存在各种磁场的情况下应用。当与处于优选磁化状态的磁芯一致地操作时，大大增强了传感器装置的稳定性，其中实际上消除了由剩余磁化的漂移导致的误差。根据本发明的检测方法提供了校正由优选磁化状态导致的偏移的手段，并允许进一步改进准确度。此外，检测方法是通用的，并且提供了与校准方法组合的多种可能性，以便提供稳健和准确的解决方案。如果采用通量补偿，例如在闭环电流传感器中，则磁化状态特别稳定。发明人用闭环电流传感器执行的测试结果证实，当根据本发明操作时，与根据已知技术例如使用去磁进行操作相比，实现了至多约10倍的准确度改进。此外，根据本发明的解决方案是灵活的，并且可以以各种配置实施，具有适度的复杂性和有竞争力的成本。进一步以闭环电流传感器为重点例示了几种实施可能性。

例如，可能通过共享用于补偿电流的驱动器和绕组来向次级绕组施加磁化信号。图3示出了应用此种原理的实施例。图3示出了根据本发明的传感器***的第一实施例的闭环电流传感器。该传感器包括铁磁芯、磁换能器1、信号调节器2、驱动器3、电阻器4、磁化控制器5和选择器6。此外，提供了初级绕组W1和次级绕组W2。

磁换能器1被耦合以感测铁磁芯中的磁通密度。换能器1被连接到信号调节器2，信号调节器2被耦合到驱动器3以在次级绕组W2中强加补偿电流，以便抵消由在初级绕组W1中流动的电流产生的磁通量。电阻器4是用于次级电流的测量电阻器，特别是用于测量补偿电流。

磁化控制器5被连接到选择器6以选择要提供给驱动器3的磁化信号或补偿信号，以便将对应的电流施加到次级绕组W2。同一驱动器3有利地用于向同一次级绕组W2提供磁化电流或补偿电流。选择器包括装置以切换或选择信号或选择电路装置的部分例如开关、启用或禁用功能，或覆盖信号。

根据另一个示例，可能在补偿驱动器和专用磁化器驱动器之间切换次级绕组的连接。图4示出了应用此种原理的实施例。图4示出了根据传感器***的第二实施例(其根据本发明)的闭环电流传感器。该***是闭环电流传感器，其包括次级绕组W2和选择器，该选择器以可选方式将绕组连接到驱动器3用于补偿，或者连接到磁化器驱动器7。选择器包括例如开关装置8。开关装置8可以基于分立的半导体部件或(多个)IC，然而，电磁开关也是可能的。

还可能采用辅助绕组用于将磁化信号施加到磁芯。图5示出了应用此种原理的实施例。辅助绕组可以针对低电感进行优化，以便使得能够实现非常快的磁化脉冲，并且磁化器驱动器可以非常简单，例如基于一个晶体管或基于电桥布置。如果采用辅助绕组，则在与磁化脉冲相同的方向上强制补偿电流或在磁化期间中断次级电路是有益的。

图5示出了根据传感器***的第三实施例(其根据本发明)的闭环电流传感器。在该实施例中，传感器***包括连接到驱动器3用于补偿的次级绕组W2和连接到磁化器驱动器7的辅助绕组W3。控制器9可以例如使用选择器在生成磁化脉冲期间选择要激活的驱动器和/或断开次级绕组W2的电路。

图6示出了根据传感器***的第四实施例(其根据本发明)的闭环电流传感器。该***是闭环电流传感器，其中磁化信号超过补偿信号。该传感器的特征是差分驱动器和被分成两个平衡部分的次级绕组，其中测量电阻器被连接在中间以便减小其共模电压的偏移。磁换能器1例如是霍尔型换能器，并且处于铁磁芯的间隙中。

图7示出了根据传感器***的第五实施例(其根据本发明)的闭环电流传感器。该***是闭环电流传感器，其包括例如在磁化期间磁化磁芯和暂时提高驱动器的电源电压的装置。

在共享驱动器的情况下，向其提供电源电压是方便的，当产生磁化脉冲时(图7)可以提高电源电压，以便升高磁化脉冲的速度和量值。电源电压可以较低，同时提供补偿电流以便确保低功耗。

虽然已在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是此种说明和描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应该解释为限制范围。

附图标记列表

1 磁换能器

2 信号调节器

3 驱动器

4 电阻器

5 磁化控制器

6 选择器

7 磁化器驱动器

8 开关装置

9 控制器

10 驱动器

W1 初级绕组

W2 次级绕组

W3 辅助绕组

10 确定传感器装置的状态变化

30 由传感器装置提供测量信号

40 确定校正量

45 存储校正量

50 选择要施加到磁芯的磁通势脉冲的极性

70 存储磁通势脉冲的极性

100 将磁通势脉冲施加到磁芯，使得在磁芯中产生不同的剩磁值，其中磁芯中的剩磁值取决于脉冲的强度

100a 校准传感器装置的磁芯

100A 校准传感器装置的磁芯

100b 校准传感器装置的磁芯

100B 校准传感器装置的磁芯

150A 由耦合到可磁化磁芯的磁换能器检测磁场

200A 由传感器装置根据要测量的物理量产生测量信号，其中该物理量经由磁场与磁芯并与换能器相互作用

300A 通过校正量校正测量信号

350a 由磁换能器检测磁场，并且由传感器装置根据要测量的物理量产生和校正测量信号，其中该物理量经由磁场与磁芯并与换能器相互作用

350A 由磁换能器检测磁场，并且由传感器装置根据要测量的物理量产生和校正测量信号，其中该物理量经由磁场与磁芯并与换能器相互作用

400A 提供校正的测量信号

500b 采用被配置为测量与传感器装置相同的物理量的补充传感器模块，以在传感器装置的磁芯被校准时提供功能测量信号

600b 采用电子电路装置来选择和处理来自传感器装置和来自补充传感器模块的信号

Claims (15)

1.一种用于校准可磁化磁芯的校准方法，其中所述可磁化磁芯被耦合到磁换能器；

所述方法包括：向所述磁芯施加(100)磁通势脉冲，以在所述磁芯中产生不同的剩磁值，其中所述磁芯中的所述剩磁值取决于所述脉冲的强度。

2.根据权利要求1所述的校准方法，其中所述脉冲的持续时间和所述强度产生由所述脉冲诱导的所述磁芯的磁化，所述磁化对具有低于磁场强度阈值的强度的磁场是稳健的，或者其中所述脉冲的所述持续时间和所述强度产生由所述脉冲诱导的具有剩余磁化的所述磁芯的磁化，所述剩余磁化大于所述磁芯的饱和剩余磁化的50％，或者其中所述脉冲的所述持续时间和所述强度产生由所述脉冲诱导的具有剩余磁化的所述磁芯的磁化，所述剩余磁化大于所述磁芯的饱和剩余磁化的80％。

3.根据权利要求1或2所述的校准方法，其中所述脉冲的所述持续时间匹配或超过临界时间以达到所述磁化磁通势的期望峰值，或者其中所述脉冲的所述持续时间在0.01ms至200ms的范围内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的校准方法，其中在包括所述磁芯和所述磁换能器的传感器装置的状态的变化被确定之后，将所述脉冲施加到所述磁芯，和/或其中所述状态的所述变化由所述传感器装置的上电给出和/或由状态信号指示，和/或其中所述状态信号指示充电站的充电会话的状态。

5.根据前述权利要求中任一项所述的校准方法，包括选择(50)要被施加到所述磁芯的所述磁通势脉冲的极性，并且优选地存储(70)所述磁通势脉冲的所述极性。

6.根据前述权利要求中任一项所述的校准方法，其中将所述脉冲施加到所述磁芯以产生所述磁芯的剩余磁化极性，所述剩余磁化极性具有与在所述磁芯的校准之后被施加到所述磁芯的磁场的极性相同的极性。

7.根据前述权利要求中任一项所述的校准方法，包括

提供传感器装置，所述传感器装置包括根据要被测量的物理量的所述磁芯和所述磁换能器，其中所述物理量经由磁场与所述磁芯并与所述磁换能器相互作用；

确定校正量，所述校正量表示所述磁芯中的所述剩余磁化对所述测量信号的影响；以及

存储所述校正量。

8.一种用于传感器装置的检测方法，所述传感器装置包括磁芯和磁换能器，

所述方法包括

通过根据前述权利要求中任一项所述的校准方法来配置所述磁芯，

由所述磁换能器检测(150A)磁场；

由所述传感器装置根据要被测量的物理量产生测量信号(200A)，其中所述物理量经由磁场与所述磁芯并与所述磁换能器相互作用；

通过校正量校正(300A)所述测量信号；

其中优选地，所述传感器装置被设置有被耦合到所述磁芯的至少一个电气绕组，并具有被配置为将电信号施加到所述电气绕组的电子电路装置，

其中优选地，所述电子电路装置被配置为：

以可选方式产生电气磁化脉冲，以用于向根据前述权利要求所述的磁芯施加磁通势脉冲，和/或

产生补偿电流，以用于根据通量补偿操作原理操作所述传感器装置，其中所述补偿电流与要被测量的所述物理量成比例；以及

其中优选地物理量被测量，所述物理量是在初级导体中流动并且经由磁场与所述磁芯并与所述磁换能器相互作用的电流。

9.根据前述权利要求所述的检测方法，包括

依照根据前述从属权利要求中任一项所述的方法步骤，校准(100b)所述传感器装置的所述磁芯；以及

采用(500b)补充传感器模块，所述传感器模块被配置为测量与所述传感器装置相同的物理量，以在所述传感器装置的所述磁芯被校准时提供功能测量信号，

优选地，采用(600b)电子电路装置，来选择和处理来自所述传感器装置和来自所述补充传感器模块的所述信号。

10.一种用于校准可磁化磁芯的校准***，其中所述可磁化磁芯被耦合到磁换能器，以及

根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述***被配置为向所述磁芯施加磁通势脉冲以用于校准所述磁芯。

11.一种传感器***，包括传感器装置，所述传感器装置具有可磁化磁芯和耦合到所述磁芯的磁换能器，

其中所述磁芯由根据前述权利要求所述的校准***配置；以及

其中优选地

所述传感器装置被配置为根据权利要求8或9所述的检测方法来检测信号。

12.根据前述权利要求所述的传感器***，

其中所述可磁化磁芯具有间隙，并且所述磁换能器至少部分地位于所述间隙中，

所述***包括：

初级导体，被配置为承载电流，所述电流经由磁场与所述可磁化磁芯并与所述磁换能器相互作用；以及

处理电路装置，被配置为：

产生与所述初级导体中的所述电流成比例的测量信号，

存储校正量，所述校正量表示所述磁芯中的剩余磁化对所述测量信号的影响，

对校正量进行校正，以及

提供校正的测量信号；以及

优选地，根据权利要求10所述的校准***；以及

优选地，耦合到所述可磁化磁芯的至少一个电气绕组，以及连接到所述电气绕组并连接到所述磁换能器的电子电路装置，

其中所述电子电路装置被配置为：由驱动器在所述电气绕组中产生补偿电流，所述补偿电流根据通量补偿操作原理与所述初级导体中的所述电流成比例，

其中优选地，所述补偿电流是以可控方式可中断的，以施加磁化脉冲，以及

其中优选地，供电电路用具有可变电压值的功率信号向所述驱动器供电。

13.一种传感器校准***，包括根据权利要求10所述的校准***和/或根据前述权利要求所述的传感器***，

所述传感器校准***优选地包括：

磁场源，被配置为向所述磁芯施加磁通势脉冲；以及

控制单元，被配置为通过量值确定所述磁芯中的剩余磁化的状态，其中优选地，所述控制单元被配置为通过所述量值来校正测量信号，

所述传感器校准***优选地包括：至少一个电气绕组和/或至少一个驱动器，所述至少一个电气绕组被配置为进行通量补偿，所述至少一个驱动器被配置为进行通量补偿和磁化。

14.一种电表，包括根据权利要求10所述的校准***；和/或包括根据权利要求11或12所述的传感器***，和/或包括根据前述权利要求所述的传感器校准***。

15.一种电动车辆或充电站，包括根据权利要求10所述的校准***；和/或包括根据权利要求11或12所述的传感器***，和/或包括根据权利要求13所述的传感器校准***；和/或包括根据前述权利要求所述的电表。

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