随着新能源汽车等绿色出行理念的普及,越来越多的领域逐渐使用电力来代替传统动力。电流传感器通过检测电力系统的电流参数,对系统的稳定起到了至关重要的作用,相关产品的市场需求也与日俱增。不同的电力环境对电流传感器的性能参数有不同的要求,如对于智能电网来说,其要求电流传感器具有较高的精度与稳定性。对于新能源汽车来说,其要求传感器具有体积小及可靠性高的特点。因此设计一款体积小,分辨率高,便于测量的电流传感器具有十分重要的意义。为此,本文提出一种基于磁通门原理的双磁芯开磁路结构的电流传感器。本文首先对电流传感器的研究进展进行阐述,调研了国内外大量文献,对不同技术的电流传感器进行了对比分析。霍尔式、磁阻式及磁通门式等电流传感器均通过磁敏元件测量电流产生的磁场实现间接测量电流的目的。基于磁通门原理的磁传感器对磁场的检测分辨率可以达到10-12T,因此将磁通门技术应用于电流的检测上将使得对应的电流传感器同样具有高分辨率的特性。本文通过对磁通门测磁技术进行阐述,分析了谐波法与频谱计值法两种测磁方式的技术特点,选用测量较为稳定的谐波法实现探头输出信号的测量。然后从传感器的设计需求进行分析,考虑到实际的尺寸,抗磁场干扰等因素后,采用双环形磁芯结构实现电流传感器的探头设计。双环型的磁芯结构使得探头输出噪声信号得到抑制,有效信号得到增强。由于采用闭合磁路磁芯结构的探头在实际工程应用中难以进行安装与拆卸,本文提出了一种开磁路的磁芯结构,使得电流传感器探头能够实现对原边电路的非破坏测量。使用Ansoft Maxwell软件对闭合磁路磁芯与开磁路磁芯的两种探头结构进行瞬态场的仿真,通过分析不同激励频率下的电流波形,得到两种探头结构的最佳激励频率。通过对探头输出感应电动势进行频谱分析,确认双磁芯开磁路的探头能够满足磁通门的工作原理,符合设计要求。最后,根据仿真参数对探头进行实物设计与硬件电路设计,并对最终的电流传感器系统整体进行测试和分析。实验结果表明基于磁通门原理的双磁芯开磁路电流传感器可以实现对-5 A～+5 A电流的测量,在有屏蔽条件下的测试中,传感器的灵敏度达到0.403 V/A,线性度达到0.107%,重复性达到0.104%,满足电流测量需求。