各種實施例一般地涉及電流測量，其使用在承載待測量電流的導(dǎo)體內(nèi)所嵌入的傳感器。

背景技術(shù)：

對相關(guān)申請的交叉引用。

本申請對以下（一個或多個）美國專利申請要求優(yōu)先權(quán)，所述申請中每一個的全部公開內(nèi)容通過引用被并入本文中：

。

電流傳感器廣泛用于確定電力消耗并且控制以電流操作的設(shè)備。電流傳感器還用于科學(xué)分析和實驗?？梢酝ㄟ^測量導(dǎo)體周圍的磁場來完成對大電流的測量。但是這些大電流傳感器可能是大型的。通常，這些大型電流感測設(shè)備圍繞具有磁芯的導(dǎo)體。步降變壓器可以用于使大電流產(chǎn)生的大信號衰減。這些步降變壓器還可以用于生成相反的磁場以準(zhǔn)許使用低場傳感器。這些步降變壓器可能是昂貴、大型且笨重的。相鄰的電導(dǎo)體有時也承載大電流。這些相鄰的電流承載導(dǎo)體也生成磁場，所述磁場可能干擾測量。磁芯和步降變壓器增大電流測量系統(tǒng)的尺寸、重量和成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

裝置和相關(guān)聯(lián)的方法涉及一種測量系統(tǒng)，所述測量系統(tǒng)基于表示導(dǎo)體中的孔內(nèi)的磁場強度的信號的奇數(shù)階空間導(dǎo)函數(shù)來計算導(dǎo)體中的電流。在說明性的實施例中，奇數(shù)階空間導(dǎo)函數(shù)可以生成輸出信號，所述輸出信號表示孔中磁場的大于一階的空間導(dǎo)數(shù)。三個或更多磁場傳感器可以被配置成在插入到孔中時在孔的軸上對準(zhǔn)。當(dāng)插入到孔中時，傳感器可以在與電流流動方向垂直的軸上對準(zhǔn)并且響應(yīng)于定向成與電流流動方向和所對準(zhǔn)的軸二者都垂直的磁場。一些實施例可以有利地提供對電導(dǎo)體中的電流進(jìn)行指示的精確測量，而同時充分抑制源自相鄰電導(dǎo)體的雜散磁場。

一些實施例可以具有三個或更多磁場傳感器以及瞬態(tài)干擾選擇模塊，所述瞬態(tài)干擾選擇模塊被配置成從傳感器信號的所選子集來形成輸出信號，而同時當(dāng)預(yù)期干擾信號處于傳感器信號的未選擇集合處時的預(yù)定時間窗期間使輸出信號從傳感器信號的未選擇子集去耦。在說明性示例中，可以在傳感器的更替（alternating）的子集上執(zhí)行干擾產(chǎn)生操作，而同時傳感器的未受干擾的子集測量電導(dǎo)體中的電流。例如，傳感器的每個所選子集可以在這樣的軸上對準(zhǔn)：所述軸被配置為裝配成與電導(dǎo)體中的孔內(nèi)的電流流動垂直。一些實施例可以有利地提供連續(xù)的電流測量，而同時不被預(yù)定的瞬態(tài)干擾所中斷。

一些實施例可以具有兩個或更多磁場感測設(shè)備，所述磁場感測設(shè)備近似地定位在位于導(dǎo)體中的孔的中心處。每個磁場感測設(shè)備可以測量在孔內(nèi)的某個位置處沿著特定方向的磁場。在孔的中心附近，從導(dǎo)體所承載的電流產(chǎn)生的磁場在所測量的方向上可能相對小。傳感器位置處的小磁場可以準(zhǔn)許使用高精度的傳感器。在一些實施例中，在兩個或多個感測設(shè)備的對之間的測量差異可以用于確定導(dǎo)體所承載的電流。測量差異可以基本上對于雜散磁場不敏感。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于測量電導(dǎo)體中的電流的孔中電流測量系統(tǒng)，所述孔中電流測量系統(tǒng)包括：被配置成插入到電導(dǎo)體中的孔中的四個或更多磁場傳感器，每個傳感器操作成響應(yīng)于傳感器位置處的磁場強度而在輸出處生成信號，其中所述四個或更多磁場傳感器當(dāng)被插入到孔中時在這樣的軸上對準(zhǔn)：所述軸被配置以裝配成其中至少所對準(zhǔn)的軸的分量垂直于電導(dǎo)體中的電流方向；以及雜散抑制電流測量模塊，其耦合到所述四個或更多磁場傳感器中每一個的輸出以接收每個傳感器的相應(yīng)信號，所述信號表示每個傳感器的相應(yīng)位置處的磁場強度，并且通過使用所接收的信號和傳感器位置來計算沿著所對準(zhǔn)的軸的測量位置處的磁場強度的奇數(shù)階空間導(dǎo)數(shù)，其中測量位置處的磁場強度的經(jīng)計算的奇數(shù)階空間導(dǎo)數(shù)表示電流的度量。

在可替換的實施例中，在所述孔中電流測量系統(tǒng)中，所述四個或更多的磁場傳感器被對準(zhǔn)使得它們沿著所對準(zhǔn)的軸基本上是共線的。

在另一可替換的實施例中，在所述孔中電流測量系統(tǒng)中，四個或更多磁場傳感器中的每一個當(dāng)被插入到電導(dǎo)體中的孔中時具有被對準(zhǔn)成垂直于所對準(zhǔn)的軸和電流方向二者的磁敏性方向。

在另一可替換的實施例中，在所述孔中電流測量系統(tǒng)中，所述四個或更多磁場傳感器在公共的半導(dǎo)體襯底上。

在另一可替換的實施例中，在所述孔中電流測量系統(tǒng)中，所述奇數(shù)階空間導(dǎo)數(shù)的階大于一。

在另一可替換的實施例中，在所述孔中電流測量系統(tǒng)中，所述四個或更多磁場傳感器中的每一個包括各向異性磁阻傳感器。

在另一可替換的實施例中，所述各向異性磁阻傳感器中的每一個包括坡莫合金的薄膜。

在另一可替換的實施例中，所述孔中電流測量系統(tǒng)此外包括各向異性磁阻設(shè)置/重置模塊以用于將坡莫合金薄膜的磁疇對準(zhǔn)成平行于易軸。

在又一可替換的實施例中，所述孔中電流測量系統(tǒng)此外包括：選擇模塊，其耦合到每個傳感器的輸出以接收每個傳感器的相應(yīng)信號，所述信號表示傳感器位置處的磁場強度；控制模塊，其操作成控制選擇器模塊以在預(yù)定干擾事件的經(jīng)調(diào)度時間處選擇磁場傳感器的子集，并且使得被調(diào)度成接收與預(yù)定干擾事件相關(guān)聯(lián)的干擾的未選擇的磁場傳感器的集合在預(yù)定干擾事件的經(jīng)調(diào)度時間處被取消選擇；以及連續(xù)測量模塊，其耦合到選擇器模塊以處理與磁場傳感器的所選子集相關(guān)聯(lián)的信號，從而生成電導(dǎo)體中電流的連續(xù)度量。

在仍又一可替換的實施例中，在所述孔中電流測量系統(tǒng)中，所述預(yù)定干擾事件包括設(shè)置脈沖或重置脈沖，以用于將坡莫合金薄膜的磁疇對準(zhǔn)成平行于各向異性磁阻傳感器的易軸。

各種實施例可以實現(xiàn)一個或多個優(yōu)點。例如，一些實施例可以準(zhǔn)許使用非常敏感的電流傳感器。一些實施例可以包括例如各向異性的磁阻傳感器的陣列。這樣的感測設(shè)備可以制造在單個硅管芯上。這種小管芯可能相對不昂貴。小型設(shè)備可以準(zhǔn)許相鄰的匯流條被定位成與彼此極接近。小型設(shè)備可以便于安裝和維護(hù)。小型測量設(shè)備可以準(zhǔn)許對許多不同大小和類型的導(dǎo)體進(jìn)行測量?？梢酝ㄟ^準(zhǔn)許使用高精度設(shè)備來改善測量準(zhǔn)確性。可以通過雜散磁場的抑制來改善測量準(zhǔn)確性。在一些實施例中可以使用單個單極供給電壓。各種實施例可以通過使用低功率來實現(xiàn)。可以實現(xiàn)使用各種實施例的低成本解決方案。對于定位傳感器的精度要求可以被相當(dāng)大地減輕，這是由于傳感器陣列的相對定位不敏感性。如果比所需要的更多的傳感器處于陣列中，則這樣的冗余甚至在單獨的傳感器出故障之后也可以準(zhǔn)許準(zhǔn)確的測量。

在附圖和以下描述中闡明各種實施例的細(xì)節(jié)。其它特征和優(yōu)點將從描述和附圖中以及從權(quán)利要求中顯而易見。

附圖說明

圖1a-1b描繪了具有孔中電流傳感器的承載電流的匯流條的示意圖。

圖2描繪了用于在定位不敏感的、抑制雜散的孔中電流傳感器中使用的示例性的四個傳感器設(shè)備的框圖。

圖3描繪了具有用于孔中傳感器的孔的匯流條的透視圖。

圖4描繪了作為孔內(nèi)定位的函數(shù)的模擬磁場的圖表。

圖5描繪了孔中電流感測系統(tǒng)的示例性實施例的框圖。

圖6a-6c描繪了實驗性孔中電流測量系統(tǒng)的三維有限元模擬結(jié)果。

圖7a-7b描繪了作為孔中匯流條內(nèi)的電流和定位的函數(shù)的磁場的實驗測量結(jié)果。

圖8a-8b描繪了在測量和三次曲線擬合之間的殘余誤差。

圖9a-9b描繪了孔中電流測量系統(tǒng)的示例性差分解的實驗結(jié)果。

圖10描繪了用于收集孔中電流測量系統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)的實驗設(shè)置的照片。

圖11描繪了用于使用位于導(dǎo)體中的孔中的傳感器陣列來測量電流的示例性系統(tǒng)。

圖12描繪了用于示例性的孔中電流測量系統(tǒng)的示例性信號處理電路的示意圖。

圖13描繪了示例性的容忍瞬態(tài)干擾的孔中電流測量系統(tǒng)的框圖。

圖14描繪了用于對準(zhǔn)AMR傳感器中的磁疇的示例性設(shè)置/重置電路。

圖15描繪了具有設(shè)置/重置和偏移歸零能力的示例性AMR傳感器系統(tǒng)的框圖。

圖16a-16b描繪了示例性的定時圖，其示出了設(shè)置/重置選擇以及ADC采樣定時。

圖17描繪了具有沿著軸圖案化的四個梯度儀的示例性硅襯底。

圖18描繪了具有設(shè)置/重置和偏移條帶（strap）的示例性AMR傳感器。

圖19描繪了共模和差模偏移歸零二者的示例性框圖。

圖20描繪了對孔中電流測量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)的示例性方法的流程圖。

圖21描繪了通過使用孔中電流測量設(shè)備來測量導(dǎo)體中的電流的示例性方法的流程圖。

圖22描繪了執(zhí)行設(shè)置/重置操作而同時提供連續(xù)的電流測量信號的示例性方法的流程圖。

各個附圖中的同樣的參考符號指示同樣的元件。

具體實施方式

為了幫助理解，本文檔組織如下。首先，將參考圖1-6來描述用于使用孔中磁場傳感器來測量電導(dǎo)體中的電流的技術(shù)。然后，將參考圖7-10來描述通過使用孔中磁場傳感器而對雜散磁場的抑制。然后，將參考圖11-12來描述孔中電流測量系統(tǒng)的示例性實施例。將參考圖13-16來描述進(jìn)行連續(xù)電流測量而同時在磁場傳感器的子集上執(zhí)行瞬態(tài)干擾操作的能力。最后，通過精確地將磁場傳感器定位在單個半導(dǎo)體襯底上來促進(jìn)精確的電流測量。將參考圖17-19來描述單個IC實現(xiàn)方式的示例性實施例。

圖1a-1b描繪了具有孔中電流傳感器的承載電流的匯流條的示意圖。在圖1a-1b中，匯流條100在孔110內(nèi)具有電流感測系統(tǒng)105。匯流條100可以承載大電流。匯流條可以由銅制成。在一些實施例中，匯流條可以由鋁制成。匯流條100具有在電流流動的方向上的長度115。在長度115的端部處示出了用于將匯流條裝配到電流承載導(dǎo)體的孔120。匯流條100具有寬度125和深度130?？?10穿過整個深度130。電流感測系統(tǒng)105可以具有電路板135和傳感器凸出部140。在傳感器凸出部上可以是傳感器陣列145。在所描繪的實施例中，示出了兩個傳感器輸出端150、155。傳感器陣列145基本上位于匯流條的頂表面160和底表面165之間的半途處?？?10基本上造在匯流條的寬度的中間，并且傳感器陣列145基本上位于孔110的中間。傳感器陣列可以以這樣的方式定位使得磁場是非常適度的，所述磁場產(chǎn)生于匯流條中的縱向電流流動。這樣的孔的中心處的磁場可以足夠小以準(zhǔn)許使用非常敏感的磁場傳感器，甚至是用于測量大的匯流條電流。

圖2描繪了用于在定位不敏感的、抑制雜散的孔中電流傳感器中使用的示例性的四個傳感器設(shè)備的框圖。在圖2中，描繪了各向異性磁阻（AMR）傳感器205的陣列200。陣列200可以例如制造在單個硅襯底上。在一些實施例中，分離的傳感器可以在電路板上定位成與彼此相鄰。每個AMR傳感器205可以精確地彼此分離。分離可以導(dǎo)致每個傳感器在孔110內(nèi)的稍微不同的位置處測量磁場。被制造在相同襯底上的AMR傳感器205可以對磁場進(jìn)行類似的響應(yīng)。傳感器響應(yīng)的良好均勻性可以簡化傳感器校準(zhǔn)。傳感器間隔可以非常精確，這可以使從傳感器間隔變化中產(chǎn)生的誤差最小化。傳感器可以位于距彼此的小距離內(nèi)。這樣的靠近的分離可以準(zhǔn)許傳感器205全部位于孔110的低磁場區(qū)中。由于傳感器可以位于低場位置處，所以偏移條帶中的電流的大小可以被定成對應(yīng)于陣列的預(yù)期最大場。在一些實施例中，可以通過在與傳感器極接近處提供附加的電流承載導(dǎo)體來進(jìn)一步減小入射在傳感器上的磁場?？梢砸蚤_環(huán)方式來預(yù)定和確立導(dǎo)體所承載的電流。在一些實施例中，可以以閉環(huán)方式來確定電流。在示例性實施例中，場傳感器測量可以通過該反饋機制而被驅(qū)動至零。在一些實施例中，每個電流傳感器可以具有與傳感器集成在相同管芯上的偏移條帶。偏移條帶可以承載電流以用于使入射在傳感器上的磁場減小或歸零的目的。

圖3描繪了具有用于孔中傳感器的孔的匯流條的透視圖。在圖3中，示例性匯流條300包括圓形孔305以供使用在示例性的孔中電流測量系統(tǒng)中。x軸310限定了與匯流條300的寬度315對準(zhǔn)的孔305的直徑。y軸將會定向成沿著匯流條300的長度。場傳感器205可以定位成沿著x軸310并且被對準(zhǔn)以檢測定向成在z方向上的磁場。z方向?qū)c匯流條300的厚度對準(zhǔn)。磁場傳感器205可以被定位成沿著x軸310，所述x軸310被描繪成位于孔305的深度內(nèi)的中途處。

圖4描繪了作為孔內(nèi)定位的函數(shù)的模擬磁場的圖表。在圖4中，圖表400具有x軸405，所述x軸表示沿著x軸310的、磁場傳感器205位于該處的位置。圖表400具有y軸410，所述y軸指示由磁場傳感器205所測量的磁場強度。函數(shù)415指示在傳感器位置和所測量的場強之間的函數(shù)關(guān)系。函數(shù)415指示在傳感器的x位置和測量磁場強度之間的三次關(guān)系。該關(guān)系可以產(chǎn)生于孔的幾何結(jié)構(gòu)。例如，各種孔幾何結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的函數(shù)關(guān)系。在一些實施例中，傳感器可以被對準(zhǔn)以測量與z方向不同的方向中的磁場。例如，可以測量y方向磁場。

圖5描繪了孔中電流感測系統(tǒng)的示例性實施例的框圖。圖5描繪了使用多個磁場傳感器來準(zhǔn)確地測量電流流動的系統(tǒng)500。磁場傳感器可以分布成沿著橫截于電流流動方向的線并且在承載電流的導(dǎo)體中的孔內(nèi)。所描繪的系統(tǒng)500包括四個磁場傳感器505、510、515、520。三個差分放大器525、530、535計算在相鄰的傳感器對的信號之間的差異。差異信號然后被ADC 540、545、550數(shù)字化并且發(fā)送到信號處理單元555。高速放大器565繞過ADC 540、545、550以提供對迅速電流改變的快速響應(yīng)。這樣的快速響應(yīng)可以用于例如報告短路事件。在一些實施例中，高速放大器565可以在如一微秒那樣的短時間中響應(yīng)于電流改變。信號處理單元555計算對于所測量的磁場強度與傳感器定位的經(jīng)建模的函數(shù)關(guān)系的所期望的建模項的系數(shù)。在一些實施例中，例如，所計算的系數(shù)是多項式模型的最高階項。針對最高階項的系數(shù)對于孔內(nèi)的實際傳感器陣列定位而言可以基本上是不變的。在一些實施例中，可以計算多于一個的項系數(shù)。所計算的項系數(shù)可以被組合以供用作電流指示符。例如，所計算的項系數(shù)可以被組合以使得最小化對雜散場的組合響應(yīng)。

孔內(nèi)的傳感器對準(zhǔn)變化可以導(dǎo)致函數(shù)模型的坐標(biāo)變換。坐標(biāo)變換可以導(dǎo)致對一些建模項系數(shù)的改變。一些建模項系數(shù)對于坐標(biāo)變換可以是不變的。使用不變項來測量電流可以減小對于對準(zhǔn)的敏感性。例如，對于雜散場而言，一些系數(shù)可能不太敏感。例如，使用基本上雜散不變的系數(shù)可以減小對附近導(dǎo)體的敏感性。存在許多不同方式來計算建模項系數(shù)。在所描繪的實施例中，在相鄰傳感器之間的信號差異用于使多項式的階降低一度。其它實施例可以使用傳感器信號本身而不是相鄰傳感器之間的差異?？梢允褂盟捻椂囗検侥Ｐ停?/p>

如果知道孔內(nèi)傳感器相對于所指派的坐標(biāo)系的定位，則可以確定該模型的系數(shù)。坐標(biāo)系的零點可以被選擇使得匯流條中孔的中心是零點位置。如果使用四個傳感器，則可以通過求解方程系列來獲得最高階系數(shù)：

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可以簡單地通過對矩陣求逆并且將逆矩陣乘以四個磁場測量來求解對以上方程組的解。d系數(shù)在此表示三次系數(shù)。如果假定將各項縮放成系數(shù)（a,b,c和d）的，則發(fā)現(xiàn)：

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如果要使用多于四個磁場傳感器，則仍可以通過簡單地使所測量的數(shù)據(jù)回歸以獲得對于三次函數(shù)的系數(shù)來獲得三次系數(shù)。以下方程組將會表示五個傳感器的系統(tǒng)：

。

可以簡單地通過將測量結(jié)果乘以回歸矩陣來求解對于以上方程組的解?？梢院唵蔚赝ㄟ^使用A矩陣來獲得回歸矩陣，所述A矩陣乘系數(shù)數(shù)組（a,b,c,d）?；貧w如下執(zhí)行：

。

d系數(shù)此處再次表示三次系數(shù)。此處表示A矩陣的轉(zhuǎn)置。當(dāng)執(zhí)行以上操作時，僅僅需要d系數(shù)。對于以上示例，通過使用以下方程而找到以下d系數(shù)：

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令人感興趣地，在回歸結(jié)果中沒有使用第三（中間）傳感器（z3）。并且使用六個均勻間隔的傳感器導(dǎo)致：

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圖6a-6c描繪了實驗性孔中電流測量系統(tǒng)的三維有限元模擬結(jié)果。在圖6b中，圖表600示出了：針對系統(tǒng)的二次系數(shù)示出與匯流條中電流的良好（線性）相關(guān)性。該二次系數(shù)可以表示圖5的系統(tǒng)，其中相鄰傳感器之間的差異用作輸入。在這樣的系統(tǒng)中，如將示出的，二次系數(shù)有關(guān)于如上所述的將傳感器輸出本身用作輸入所獲得的解的三次系數(shù)。

圖7a-7b描繪了作為孔中匯流條內(nèi)的電流和定位的函數(shù)的磁場的實驗測量結(jié)果。在圖7a中，圖表700具有x軸705，所述x軸指示磁場傳感器的x位置。圖表700還具有y軸710，所述y軸指示磁場的測量。每條線715對應(yīng)于導(dǎo)體中流動的電流的不同值。隨著電流增加，場測量的斜率增加。在圖7b中，圖表720具有x軸725，所述x軸指示磁場傳感器的x位置。圖表720還具有y軸730，所述y軸指示測量磁場。再次，每條線735對應(yīng)于導(dǎo)體中流動的電流的值。圖表720不同于圖表700，因為在圖表720中，雜散導(dǎo)體正承載大電流（例如20安培）。雜散導(dǎo)體位于與其電流正被測量的導(dǎo)體的緊接相鄰處。作為相鄰導(dǎo)體中流動的20安培電流的結(jié)果，圖表720基本上在y軸方向上平移。磁場測量對于x位置的函數(shù)相關(guān)性否則對于雜散電流而言基本上不變。該圖表指示了使用高階函數(shù)系數(shù)來測量電流可以提供雜散抑制的度量。

圖8a-8b描繪了在測量和三次曲線擬合之間的殘余誤差。在圖8a中，圖表800指示在針對每條線715的三次曲線擬合以及對線715的三次函數(shù)擬合之間的殘余差異。線715表示在沒有電流在相鄰導(dǎo)體中流動的情況下的所測量磁場數(shù)據(jù)。在圖8b中，圖表805指示在針對每條線735的三次曲線擬合以及對線735的三次函數(shù)擬合之間的殘余差異。線735表示在20安培的電流在相鄰導(dǎo)體中流動的情況下的所測量磁場數(shù)據(jù)。殘余誤差看似不相關(guān)于下一個最低階多項式項。因而，所使用的多項式模型可能足以對系統(tǒng)進(jìn)行良好建模。

圖9a-9b描繪了孔中電流測量系統(tǒng)的示例性差分解的實驗結(jié)果。在圖9a中，圖表900描繪了在相鄰磁場傳感器之間的差異的二次系數(shù)與電流流動之間的關(guān)系。還在圖9b中，圖表905描繪了在通過二次系數(shù)擬合所預(yù)測的電流與導(dǎo)體中流動的實際電流之間的誤差。圖10描繪了用于收集孔中電流測量系統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)的實驗設(shè)置的照片。在圖10中的實驗設(shè)置中，傳感器的位置在所有3個軸中被定于中心以獲得最低傳感器讀數(shù)。然后利用鏡件來執(zhí)行中心位置的視覺驗證，其中有經(jīng)由大約80μm的水平軸調(diào)整。在實驗中，針對電流0-20A而為每個位置取11個數(shù)據(jù)點。

圖11描繪了用于使用位于導(dǎo)體中的孔中的傳感器陣列來測量電流的示例性系統(tǒng)。在該圖中，用于測量電流的示例性系統(tǒng)1100包括匯流條1105，所述匯流條具有在孔1115中的傳感器陣列1110定位。系統(tǒng)1100具有信號處理器1120，所述信號處理器1120被配置成接收表示傳感器陣列1110的磁場測量的信號。各種實施例可以使用不同類型的處理器。例如，一些實施例可以使用微控制器。在一些實施例中可以使用FPGA。一些實施例例如可以采用PLD。信號處理器1120連接到非易失性存儲器1125。信號處理器具有微處理器1145以供執(zhí)行指令來用于計算表示匯流條1105中流動的電流的信號。非易失性存儲器1125包含程序存儲器位置1130和數(shù)據(jù)存儲器位置1135二者。程序存儲器位置1130可以存儲由微處理器1120執(zhí)行的指令。信號處理器1120可以對接收自傳感器陣列1110的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并且產(chǎn)生指示匯流條1105中的電流的測量。測量數(shù)據(jù)可以存記（log）在數(shù)據(jù)存儲器1135中。測量數(shù)據(jù)可以被顯示以供用戶在計算機顯示器1140上查看。在一些實施例中，例如，如果測量超過預(yù)定閾值，則可以使警報發(fā)聲。

已經(jīng)觀察到，z方向上的磁場具有與x定位的三次相關(guān)性。三次多項式具有四個系數(shù)。四個傳感器的系列可以在四個相鄰的x位置處測量z方向上的磁場。不需要知道確切的x位置，而是簡單地在相鄰x位置之間的相對x偏移來確定三次系數(shù)。三次系數(shù)對于傳感器的確切x位置基本上不敏感?？梢酝ㄟ^用未知的x偏移來簡化三次多項式而觀察到這點：

。

簡化：

。

如從以上方程中可以看到的，三次系數(shù)對偏移項沒有相關(guān)性。因而，如果可以從四個傳感器的測量中獲得三次系數(shù)，則可以獲得電流的度量。獲得三次系數(shù)的度量的一種方式是通過使用方程的導(dǎo)數(shù)來簡化方程：

。

取兩個相鄰傳感器的測量之間的差異近似于取測量的導(dǎo)數(shù)：

。

此處簡單地是相鄰傳感器之間的x距離。因而，僅僅需要獲得以上差分方程的二次系數(shù)來獲得原始三次系數(shù)的度量。注意到，兩個相鄰的差分方程是：

。

組合以上三個差分方程產(chǎn)生：

。

既然已經(jīng)以此方式獲得了三次系數(shù)，它就可以用作導(dǎo)體內(nèi)電流的度量。還注意到，如果簡化了以上的解，則可以看到它等于通過逆矩陣方法所獲得的解：

。

圖12描繪了用于示例性孔中電流測量系統(tǒng)的示例性信號處理電路的示意圖。在圖12中，示例性的信號處理電路1200可以執(zhí)行從四個相鄰磁場傳感器的接收輸入。每個磁場傳感器可以向輸入節(jié)點1205、1210、1215、1220提供電壓。運算放大器（op-amp）1225可以使用在信號處理電路1200中。用于該信號處理電路的傳遞函數(shù)可以是：

。

圖13描繪了示例性的容忍瞬態(tài)干擾的孔中電流測量系統(tǒng)的框圖。在圖13的實施例中，示例性的孔中電流測量系統(tǒng)1300包括四個不同的AMR傳感器1302、1304、1306、1308。四個AMR傳感器1302、1304、1306和1308被分組成兩對；第一對包括傳感器1302和1304。第二對包括傳感器1306、1308。三個差分放大器1310、1312、1314使其輸入節(jié)點連接到兩個AMR傳感器的兩個輸出節(jié)點。第一和第二AMR傳感器1302、1304的輸出連接到第一差分放大器1310。第二和第三AMR傳感器1304、1306的輸出連接到第二差分放大器1312。并且第三和第四AMR傳感器1306、1308的輸出連接到第三差分放大器1314。以此方式，第一和第三差分放大器連接到互斥的AMR傳感器對。

孔中電流測量系統(tǒng)1300生成周期性的高準(zhǔn)確性輸出1320和快速輸出1322。高速模擬開關(guān)1330將第一差分放大器1310或第三差分放大器1314的輸出連接到快速輸出節(jié)點1322。在第一和第三差分放大器之間的該選擇準(zhǔn)許快速輸出節(jié)點1322總是被這些差分放大器中的一個驅(qū)動。例如，如果第一AMR傳感器1302正在經(jīng)歷瞬態(tài)干擾，則高速模擬開關(guān)1330可以選擇第三差分放大器1314的輸出，其進(jìn)而連接到未受干擾的第三和第四AMR傳感器的輸出。另一方面，如果第三AMR傳感器正在經(jīng)歷瞬態(tài)干擾，則高速模擬開關(guān)1330可以選擇第一差分放大器1310的輸出，其進(jìn)而連接到未受干擾的第一和第二AMR傳感器的輸出。

快速輸出1322可以提供對貫穿僅影響第一和第三差分放大器中的一個的瞬態(tài)干擾的電導(dǎo)體中的電流進(jìn)行表示的信號?？焖佥敵隹梢赃B接到閾值檢測電路。例如，閾值檢測電路可以報告短路事件，如果快速輸出信號超過預(yù)定閾值的話。在一些實施例中，如果超過這樣的預(yù)定閾值，則斷路器可以跳閘（斷開）。相鄰AMR傳感器之間的差異可以近似地與電導(dǎo)體中流動的電流成比例。并且例如，響應(yīng)于作為第一和第二AMR傳感器之間的差異的電流，第三和第四AMR傳感器之間的差異可以近似相等。盡管相鄰AMR傳感器的對之間的差異可能近似相等，但是可能出現(xiàn)小差異。但是這些差異對于快速輸出信號的系統(tǒng)目的而言可能并不顯著。

所有三個差分放大器的輸出被示出為連接到模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）1340。ADC 1340可以具有例如三個輸入通道以用于轉(zhuǎn)換所有三個信號。ADC 1340可以并行地轉(zhuǎn)換所有三個輸入通道。在一些實施例中，ADC 1340可以串行地轉(zhuǎn)換三個差分放大器輸出中的每一個。模擬復(fù)用器可以順序通過三個通道中的每一個以獲得三個差分放大器輸出的三個數(shù)字表示。ADC 1340可以具有同時對三個輸入通道進(jìn)行采樣的三個采樣和保持電路。同時采樣可以確保所采樣的信號全部表示相同的采樣時間。ADC 1340的輸出連接到微處理器1350。微處理器1350可以執(zhí)行計算以將差分放大器的輸出信號的數(shù)字表示轉(zhuǎn)換成對電導(dǎo)體中的電流進(jìn)行表示的信號。例如，微處理器1350可以執(zhí)行在以上描述中所描述的計算中的一些。

微處理器1350還可以調(diào)度AMR傳感器中的磁疇對準(zhǔn)的設(shè)置和重置。AMR傳感器的磁疇的設(shè)置和重置可以例如準(zhǔn)許確定惠斯通橋布置的偏移。AMR傳感器中的磁疇的設(shè)置和重置可以將磁疇對準(zhǔn)成平行于易軸。在一些實施例中，周期性地對準(zhǔn)ARM傳感器的磁疇可以促進(jìn)磁場的精確傳感器測量。AMR傳感器可以具有設(shè)置/重置導(dǎo)體，所述設(shè)置/重置導(dǎo)體以與AMR傳感器的易軸基本上垂直的方向而在AMR傳感器的上方和/或下方直接通過。如果設(shè)置/重置條帶既在AMR傳感器上方也在其下方延伸，則在AMR傳感器上方延伸的導(dǎo)體內(nèi)的電流流動必須反平行于在AMR條帶下方延伸的導(dǎo)體內(nèi)的電流流動，以用于恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置/重置操作。電流流動可以在一個方向上以用于設(shè)置操作并且在重置操作中在相反方向上。磁場方向?qū)⑹芡ㄟ^帶電粒子流動而起源的磁場中所使用的右手規(guī)則來支配。

圖14描繪了用于對準(zhǔn)AMR傳感器中的磁疇的示例性設(shè)置/重置電路。在圖14的描繪中，示例性的設(shè)置/重置電路1400包括被連接在設(shè)置/重置條帶1410和反相器（inverter）1415的輸出端之間的電容器1405。當(dāng)控制信號1420為高時，晶體管1425將電容器的反相器側(cè)連接到負(fù)供給1430。電容器的設(shè)置/重置側(cè)通過導(dǎo)電的設(shè)置/重置條帶1415而連接到接地。以此方式，電容器1405將利用跨其端子的5伏特差異（針對如圖中所指示的-5伏特負(fù)供給）來被充電。當(dāng)控制信號1420變低時，晶體管1435將電容器1405的反相器側(cè)連接到正供給1440（在該情況下+5伏特）。電容的設(shè)置/重置側(cè)將即時地處于10伏特處，從而提供跨設(shè)置/重置條帶1415的10伏特差異。設(shè)置/重置條帶1415典型地為低電阻金屬的，并且因而電容器1405將很快通過設(shè)置/重置條帶1415而放電。但是該放電事件本身可以在設(shè)置/重置條帶1415中產(chǎn)生大電流。大電流可以生成大場——足以將AMR傳感器的磁疇對準(zhǔn)成與易軸平行的一個場。當(dāng)放電完成時，電容器1405跨其端子將具有-5伏特差異。這使電容器1405為相反定向的放電作準(zhǔn)備，所述相反定向的放電可以導(dǎo)致磁場疇被對準(zhǔn)成反平行于產(chǎn)生自第一放電事件的那個。圖13描繪了兩個不同的設(shè)置/重置模塊1360、1362。第一設(shè)置/重置模塊1360執(zhí)行對第三和第四AMR傳感器1306、1308的設(shè)置/重置操作。第二設(shè)置/重置模塊1362執(zhí)行對第一和第二AMR傳感器1302、1304的設(shè)置/重置操作。因而，當(dāng)?shù)谝辉O(shè)置/重置模塊1360在第三和第四AMR傳感器1306、1308上操作時，第一差分放大器1310可以接收來自未受干擾的第一和第二AMR傳感器1302、1304的輸出。然后，當(dāng)?shù)诙O(shè)置/重置模塊1362在第一和第二AMR傳感器1302、1304上操作時，第三差分放大器1314可以接收來自未受干擾的第三和第四AMR傳感器1306、1308的輸出。微處理器1350可以向高速模擬開關(guān)1330發(fā)送適當(dāng)?shù)倪x擇信號以將適當(dāng)?shù)奈词芨蓴_的信號連接到快速輸出1322。

在這樣的設(shè)置/重置事件期間，設(shè)置/重置操作所應(yīng)用于的AMR傳感器可能暫時受設(shè)置/重置事件干擾。在設(shè)置/重置操作期間，這樣的受干擾的AMR傳感器的輸出信號可能不準(zhǔn)確地反映入射在AMR傳感器上的磁場。微處理器135可以選擇沒有在經(jīng)歷設(shè)置/重置事件的AMR信號以供在這樣的操作期間連接到快速輸出。以此方式，可以在AMR傳感器的子集上執(zhí)行設(shè)置/重置操作，而同時準(zhǔn)許其它傳感器測量由導(dǎo)體中的電流流動所感生的磁場。

圖15描繪了具有設(shè)置/重置和偏移歸零能力的示例性AMR傳感器系統(tǒng)的框圖。在圖15的描繪中，示例性的AMR傳感器系統(tǒng)1500包括AMR磁場傳感器1505。控制器1510可以控制AMR磁場傳感器1505的設(shè)置/重置操作的定時。磁場傳感器1505可以具有歸零條帶。歸零條帶可以與設(shè)置/重置條帶相同或它可以是不同的條帶。例如，歸零條帶可以用于針對由于不匹配的橋元件所引起的惠斯通橋的偏移進(jìn)行校正。偏移可以使用在將傳感器標(biāo)稱地保持于零條件的閉環(huán)傳感器操作中。如果磁場入射在傳感器上，則閉環(huán)操作可以在偏移條帶中生成電流，所述電流生成在大小上等于外部場但是在極性上與外部磁場相反的磁場。偏移條帶中的該電流對應(yīng)于外部場的大小和方向。以此方式，偏移條帶中的電流變成入射在AMR傳感器上的外部磁場的度量。

當(dāng)AMR傳感器正經(jīng)歷設(shè)置/重置操作以對準(zhǔn)薄膜（例如坡莫合金）的磁疇時，可以禁用偏移歸零操作。模擬開關(guān)1510可以準(zhǔn)許控制器在設(shè)置/重置操作期間禁用測量和閉環(huán)偏移歸零。在設(shè)置/重置操作期間，將AMR傳感器的輸出從響應(yīng)于所述輸出的電路斷開防止這些響應(yīng)電路在設(shè)置/重置操作期間紊亂地表現(xiàn)。這樣的防止可以最小化對于與其它電路的公共連接（例如功率供給線等等）的瞬態(tài)干擾。在所描繪的實施例中，積分器1520和低通濾波器1525可以在閉環(huán)歸零路徑中。

圖16a-16b描繪了示例性的定時圖，其示出設(shè)置/重置選擇和ADC采樣定時。在圖16a的描繪中，示例性的定時圖示出相對于設(shè)置操作的設(shè)置定時1610和重置操作的重置定時1615的模擬開關(guān)1515操作的開關(guān)定時1605。開關(guān)定時1605表示當(dāng)模擬開關(guān)將AMR傳感器的輸出從響應(yīng)于所述輸出的電路斷開的時間。在圖16b中描繪的是相對于設(shè)置操作的設(shè)置定時1610和重置操作的重置定時1615的ADC采樣定時1620。ADC采樣定時在設(shè)置或重置操作完成之后的某個時間段后開始，以使得準(zhǔn)許電路在執(zhí)行AMR傳感器信號的采樣之前安定。ADC采樣在任何后續(xù)的設(shè)置或重置操作開始之前完成，使得采樣操作不受與設(shè)置和重置操作相關(guān)聯(lián)的瞬態(tài)干擾所干擾。

圖17描繪了具有沿著軸圖案化的三個梯度儀的示例性硅襯底。在所描繪的實施例中，示例性的孔中電流測量系統(tǒng)1700被描繪在單個半導(dǎo)體襯底1705上。在襯底上是三個不同的梯度儀1710、1715、1720。每個梯度儀具有兩個分離的AMR感測橋。三個梯度儀1710、1712和1714在公共軸1725上對準(zhǔn)。最左側(cè)的梯度儀1710具有兩個分離地定位的AMR橋式傳感器1711、1712。中心的梯度儀1715具有兩個分離地定位的AMR橋式傳感器1716、1717。最右側(cè)的梯度儀1720具有兩個分離地定位的AMR橋式傳感器1721、1722。半導(dǎo)體襯底還具有兩個附加的AMR橋式傳感器以用于測量AMR橋式傳感器對的共模磁場。最左側(cè)的共模橋式傳感器1730測量AMR橋式傳感器1711和1715的共模磁場。最右側(cè)的共模橋式傳感器1735測量AMR橋式傳感器1715和1722的共模磁場。對應(yīng)于每個梯度儀的AMR橋式傳感器的輸出可以連接到差分放大器的輸入節(jié)點。在所描繪的實施例中，每個梯度儀與其最近鄰梯度儀相交指（interdigitated）。在一些實施例中，這樣的交指可以有利地準(zhǔn)許與梯度儀相關(guān)聯(lián)的AMR橋式傳感器的輸出信號之間的較大差異。

圖18描繪了具有設(shè)置/重置和偏移條帶的示例性AMR傳感器。在圖18的描繪中，單個AMR橋式傳感器1800被描繪為具有四個AMR橋元件1802、1804、1806、1808。每個AMR橋元件具有高導(dǎo)電率材料的對角線流道。這樣的對角線流道可以以與流道方向垂直的方向來指引較低導(dǎo)電率AMR薄膜中的電流流動。在一些實施例中，易軸平行于AMR薄膜的縱軸。在這樣的實施例中，流道以相對于易軸近似45度的方向來指引AMR薄膜中的電流。這可以準(zhǔn)許AMR薄膜在操作的高敏感性區(qū)中進(jìn)行操作。流道的對角線對準(zhǔn)有時稱作“巴伯極”布置。四個AMR橋元件中的每一個的易軸可以在相同的方向上對準(zhǔn)，因為用于每個橋元件的薄膜可能已經(jīng)同時沉積。可能已經(jīng)在對AMR材料的薄層的易軸進(jìn)行定向的強磁場的存在的情況下執(zhí)行了沉積操作。

圖19描繪了共模和差模偏移歸零這二者的示例性框圖。圖19的描繪示出了示例性框圖（表示為1900），其包括共模反饋放大器1905和差模反饋運算器1910二者。共模AMR橋式傳感器1915可以檢測針對兩個相鄰AMR橋式傳感器的共模磁場。在圖中描繪了一個這樣的橋式傳感器1920。差模反饋運算器1920可以執(zhí)行以上所描述的歸零操作。以此方式，差模運算器的輸出可以指示梯度儀的兩個AMR橋式傳感器之間的差異。

圖20描繪了對孔中電流測量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)的示例性方法的流程圖。在圖20的實施例中，描述了對孔中測量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)的方法2000。從圖11中的微處理器1145的視角來描繪方法2000。示例性方法2000開始于處理器1145將原始電流測量初始化為零2005。然后，處理器1145初始化項數(shù)N，在其上處理器1145將計算到1，這表示第一項2010。處理器1145然后檢索可能已經(jīng)如上所述的那樣被預(yù)計算的第N個系數(shù)2015。例如，可以基于電導(dǎo)體中在孔內(nèi)傳感器的定位來計算預(yù)計算的系數(shù)。被選擇用于計算系數(shù)的坐標(biāo)系可以是這樣的一個：其中零坐標(biāo)位于如從電導(dǎo)體的頂表面至電導(dǎo)體的底表面所測量的孔的中心處。在一些實施例中，零位置對于預(yù)計算而言可能是不相關(guān)的。例如，如果所使用的模型是3階泰勒級數(shù)，并且四個傳感器用于孔中測量設(shè)備，則三次項可以與零坐標(biāo)位置無關(guān)。在檢索了第N之后，處理器1145然后接收與第N個磁場傳感器相對應(yīng)的輸出信號2020。處理器1145然后計算第N個模型項，這通過確定所檢索的第N個系數(shù)與第N個傳感器信號的乘積2025。處理器1145然后將所計算的第N項加到原始電流測量總計2030。處理器1145然后確定是否所有項都已經(jīng)被計算并且加到原始電流測量總計2035。如果已經(jīng)計算了所有項，則處理器1145接收孔中電流測量系統(tǒng)駐留于其中的電導(dǎo)體中流動的電流的真實測量2040。例如，可以通過校準(zhǔn)站中所使用的精確實驗室設(shè)備來確定實際的測量。處理器1145然后計算校準(zhǔn)系數(shù)K，其將原始電流測量總計與所測量的實際電流相關(guān)聯(lián)2045。處理器1145然后將校準(zhǔn)系數(shù)存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置中2050。校準(zhǔn)系數(shù)可以稍后在孔中電流測量設(shè)備的運行時操作期間被使用。如果回到步驟2035處，處理器1145確定仍需要更多的模型項，則處理器1145將使項計數(shù)N遞增2055。然后，處理器1145將返回到步驟2015。

在一些實施例中，如果使用多項式模型來用于沿著磁場傳感器的軸的磁場分布圖（profile），則可能僅僅需要和/或使用偶數(shù)階的項。如果電導(dǎo)體具有關(guān)于通過孔的中心并且平行于電導(dǎo)體的頂表面和底表面二者的平面的鏡面對稱性，則可能僅僅預(yù)期沿著傳感器軸的磁場分布圖的奇數(shù)階表現(xiàn)。僅僅奇數(shù)項的模型可以是諸如此處所給的之類的一個：

。

設(shè)立回歸矩陣以用于確定對于傳感器測量的系數(shù)關(guān)系可以在以下給出：

。

然后，回歸可以再次如下執(zhí)行：

。

d系數(shù)此處再次表示三次系數(shù)。此處，再次表示A矩陣的轉(zhuǎn)置。對于以上示例，找到b和d系數(shù)二者，所獲得的d系數(shù)與傳感器測量確切相關(guān)，因為它使用了偶數(shù)和奇數(shù)模型項二者，如以上所描述的那樣：

。

圖21描繪了使用孔中電流測量設(shè)備來測量導(dǎo)體中的電流的示例性方法的流程圖。在圖21的實施例中，描述了通過使用孔中測量系統(tǒng)來執(zhí)行運行時電流測量的方法2100。從圖11中的微處理器1145的視角來描繪方法2100。處理器1145通過初始化第一測量的時間來開始示例性方法2105。然后處理器1145接收來自N個磁場傳感器的輸出的信號2110。處理器1145然后檢索對應(yīng)于N個磁場傳感器的系數(shù)2115。例如，這些系數(shù)可能已經(jīng)如上所述的那樣被預(yù)定。處理器1145然后通過對相應(yīng)系數(shù)和傳感器輸出值的乘積求和而計算原始電流測量2120。處理器1145然后從存儲器中檢索校準(zhǔn)系數(shù)2125。校準(zhǔn)系數(shù)可以是溫度相關(guān)的。在一些實施例中，校準(zhǔn)系數(shù)可以是溫度無關(guān)的。例如，校準(zhǔn)系數(shù)可以通過如上參照圖20的方法來被確定。處理器1145然后通過將所檢索的校準(zhǔn)系數(shù)乘以所計算的原始電流測量來計算所測量的電流2130。然后處理器1145將所計算的測量電流發(fā)送到顯示驅(qū)動器以用于顯示在顯示設(shè)備上2135。處理器1145然后將所測量的電流連同時間戳一起存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置中2140。處理器1145然后確定是否需要獲得更多的電流測量2145。如果需要更多的電流測量，則處理器1145更新時間戳以用于即將來臨的測量2150，并且返回到2110操作。如果不再需要電流測量，則方法終止。

圖22描繪了執(zhí)行設(shè)置/重置操作而同時提供連續(xù)的電流測量信號的示例性方法的流程圖。在圖22的實施例中，描述了方法2200，其用于在一對AMR傳感器上執(zhí)行設(shè)置/重置操作，而同時使用另一對AMR傳感器的輸出來用于連續(xù)電流測量。從圖11中的微處理器1145的視角描繪方法2200。方法開始于處理器1145初始化將對其執(zhí)行設(shè)置/重置操作的AMR傳感器對和時間戳二者2205。處理器1145然后將檢索在其期間AMR傳感器對將被禁用的增量時間窗長度2210。處理器1145然后向快速模擬復(fù)用器發(fā)送信號以選擇將不受設(shè)置/重置操作干擾的傳感器對2215。所選擇的對然后可以在另一對的設(shè)置/重置操作期間提供連續(xù)的電流測量。處理器1145然后發(fā)送信號以禁用將對其執(zhí)行設(shè)置/重置操作的傳感器的輸出2220。通過禁用傳感器輸出，正常情況下接收那些輸出的電路可以不受設(shè)置/重置操作所干擾。處理器1145然后發(fā)送命令以用于設(shè)置/重置模塊來在需要操作的傳感器對上執(zhí)行設(shè)置或重置操作2225。處理器1145然后確定針對干擾的時間窗是否已經(jīng)過去了2230。如果預(yù)定的干擾時間窗尚未完成或過去，則處理器保持在該步驟處并且等待干擾安定下來。然而，如果時間窗已經(jīng)過去了，則處理器1145然后發(fā)送信號來再次啟用在其上已經(jīng)執(zhí)行了設(shè)置或重置操作的傳感器的輸出2235。處理器1145然后通過使用兩對傳感器的所有四個傳感器而執(zhí)行電流的運行時測量2240。例如，這樣的操作可以如同參照圖21在運行時方法2100中所描述的那個。處理器1145然后來回切換（toggle）設(shè)置/重置參數(shù)，使得如果先前的操作是設(shè)置操作，則即將來臨的操作將是重置操作，并且反之亦然2245。處理器1145然后確定傳感器是否已經(jīng)完成了設(shè)置操作和重置操作二者2250。如果傳感器還必須使設(shè)置和重置操作二者在其上執(zhí)行，則處理器1145返回到步驟2220。然而，如果傳感器已經(jīng)使得設(shè)置和重置操作二者都被執(zhí)行了，則處理器1145來回切換將接收下一個設(shè)置或重置操作的傳感器對2255。以此方式，更替的傳感器對可以被選擇用于執(zhí)行連續(xù)的電流測量而同時另一對在接收設(shè)置/重置操作。

在一些實施例中，例如在上述示例性方法2000、2100和2200中由處理器1145所接收的磁場傳感器的輸出信號可以是表示磁場強度和/或極性的信號。在一些實施例中，磁場傳感器的輸出信號可以表示磁場的梯度。例如，一些示例性磁場傳感器可以具有一對間隔開的場感測設(shè)備。一些這樣的磁場傳感器的輸出可以表示例如在場感測設(shè)備對中每一個之間的差異。

盡管已經(jīng)參考各圖描述了各種實施例，但是其它實施例是可能的。例如，可以使用各種孔形狀。每個孔形狀可以導(dǎo)致在孔定位和磁場測量之間的不同函數(shù)關(guān)系。在一些實施例中，可以使用空腔，其可以是不完全通過導(dǎo)體的孔。在一些實施例中，可以使用正方形的孔。在一些實施例中，傳感器陣列可以有意位于孔內(nèi)要么在孔方向上要么在橫向橫截方向上要么這二者上的偏心處。在一些實施例中，傳感器的數(shù)目可以多于四個。例如，在示例性的實施例中，可以使用十六個磁場傳感器。在一些實施例中，傳感器可以全部制造在一個硅管芯上。在一些實施例中，每個傳感器可以是分立的。傳感器可以裝配在電路板上。在各種實施例中，微控制器可以執(zhí)行信號處理。在一些實施例中，信號處理可以使用模擬電路來執(zhí)行。一些實施例可以包括定心固定設(shè)備，其可以將傳感器陣列在孔內(nèi)定于中心。

其它實施例可以包括位于電流傳感器附近的溫度傳感器。溫度傳感器可以被使用以補償電流傳感器的溫度敏感性。在一些實施例中，反饋電流中的變化可以引起溫度增加。以上示出的計算和方程可以完全用例如算術(shù)單元來執(zhí)行，或者用查找表來幫助。一些實施例可以包括校準(zhǔn)特征。例如，如果傳感器輸出取決于孔附近的電流導(dǎo)體的確切尺寸，那么那些尺寸可以由用戶利用卡尺來測量并且在信號處理器接口中被錄入。信號處理器可以例如基于這些錄入的值來計算傳感器的正確輸出。

各種示例性實施例可以包括傳感器的兩個子集以用于提供基本上連續(xù)的電流測量而同時準(zhǔn)許在傳感器的單個子集上的周期性干擾產(chǎn)生操作。例如，示例性的電流測量系統(tǒng)可以具有兩個子集，每個子集包括兩個磁場傳感器。包含三個、四個或任何合理數(shù)目的傳感器的子集可以是可能的。在一些實施例中，子集可以是彼此互斥的。在一些實施例中，子集可以重疊。例如，電流測量系統(tǒng)可以包括六個傳感器，其被劃分成各自四個傳感器的三個重疊的組。例如，可以在兩個傳感器上執(zhí)行干擾產(chǎn)生操作，而同時四個傳感器的互補組提供精確的電流測量。在另一示例中，五個傳感器可以被劃分成四個傳感器的五個重疊的組。上述系數(shù)確定然后可以確定適當(dāng)?shù)南禂?shù)以供傳感器的每個子集來使用。在示例性的實施例中，電流測量系統(tǒng)可以包括各自四個傳感器的兩個互斥子集。例如，每組可以與另一組相交指。具有大量傳感器（例如四個或更多）的傳感器組可以有利地精確測量電流，甚至在影響傳感器的互補子集的瞬態(tài)干擾事件期間。

實施例的一些方面可以實現(xiàn)為計算機系統(tǒng)。例如，各種實現(xiàn)方式可以包括數(shù)字和/或模擬電路、計算機硬件、其它傳感器（例如溫度傳感器）、固件、軟件或其組合。裝置元件可以實現(xiàn)在計算機程序產(chǎn)品中，所述計算機程序產(chǎn)品有形地體現(xiàn)在信息載體中，例如體現(xiàn)在機器可讀存儲設(shè)備中，以供可編程處理器來執(zhí)行；并且方法可以由可編程處理器來執(zhí)行，所述可編程處理器執(zhí)行指令程序以通過在輸入數(shù)據(jù)上進(jìn)行操作并且生成輸出來執(zhí)行各種實施例的功能。一些實施例可以有利地實現(xiàn)在一個或多個計算機程序中，所述計算機程序在可編程的系統(tǒng)上可執(zhí)行，所述可編程的系統(tǒng)包括被耦合以從數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和指令并且向數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)和指令的至少一個可編程處理器、至少一個輸入設(shè)備和/或至少一個輸出設(shè)備。計算機程序是可以在計算機中直接或間接被使用以執(zhí)行某個活動或帶來某個結(jié)果的指令集。計算機程序可以以任何形式的編程語言來編寫，包括編譯或解譯的語言，并且它可以以任何形式被部署，包括作為獨立的程序或作為模塊、組件、子例程或適合于在計算環(huán)境中使用的其它單元。

用于執(zhí)行指令程序的合適處理器作為示例而非限制地包括通用和專用微處理器二者，其可以包括任何種類的計算機的單個處理器或多個處理器之一。通常，處理器將從只讀存儲器或隨機存取存儲器或二者接收指令和數(shù)據(jù)。計算機的基本元件是用于執(zhí)行指令的處理器和用于存儲指令和數(shù)據(jù)的一個或多個存儲器。適合于有形地體現(xiàn)計算機程序指令和數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備包括所有形式的非易失性存儲器，作為示例包括半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，諸如EPROM、EEPROM、以及閃速存儲器設(shè)備；磁盤，諸如內(nèi)部硬盤和可移除盤；磁光盤；以及CD-ROM和DVD-ROM盤。處理器和存儲器可以由ASIC（專用集成電路）補充或被并入在ASIC中。在一些實施例中，處理器和構(gòu)件可以例如由諸如FPGA的硬件可編程設(shè)備補充或并入在其中。

在一些實現(xiàn)方式中，每個系統(tǒng)可以被編程有相同或類似的信息和/或用易失性和/或非易失性存儲器中所存儲的基本上相同的信息來初始化。例如，一個數(shù)據(jù)接口可以被配置成當(dāng)耦合到適當(dāng)?shù)闹鳈C設(shè)備、諸如臺式計算機或服務(wù)器時執(zhí)行自動配置、自動下載和/或自動更新功能。

在一些實現(xiàn)方式中，一個或多個用戶接口特征可以定制配置成執(zhí)行特定功能。示例性的實施例可以實現(xiàn)在包括圖形用戶接口和/或因特網(wǎng)瀏覽器的計算機系統(tǒng)中。為了提供與用戶的交互，一些實現(xiàn)方式可以實現(xiàn)在計算機上，所述計算機具有用于向用戶顯示信息的顯示設(shè)備、諸如LCD（液晶顯示器）監(jiān)視器、鍵盤和定點設(shè)備，諸如鼠標(biāo)或跟蹤球，用戶可以通過其來向計算機提供輸入。

在各種實現(xiàn)方式中，系統(tǒng)可以通過使用合適的通信方法、設(shè)備和技術(shù)來進(jìn)行通信。例如，系統(tǒng)可以通過使用點對點通信來與兼容的設(shè)備（例如能夠向和/或自系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)的設(shè)備）通信，在所述點對點通信中，消息在專用物理鏈路（例如光纖鏈路、點對點接線、菊花鏈）上直接從源輸送到接收器。系統(tǒng)的組件可以通過任何形式或介質(zhì)的模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信來交換信息，包括通信網(wǎng)絡(luò)上基于分組的消息。通信網(wǎng)絡(luò)的示例包括例如LAN（局域網(wǎng)）、WAN（廣域網(wǎng)）、MAN（城域網(wǎng)）、無線和/或光學(xué)網(wǎng)絡(luò)以及形成因特網(wǎng)的計算機和網(wǎng)絡(luò)。其它實現(xiàn)方式可以通過向經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)而耦合在一起的所有或基本上所有設(shè)備廣播來輸送消息，例如通過使用全向射頻（RF）信號。仍其它的實現(xiàn)方式可以輸送由高定向性所表征的消息，諸如使用定向（即，窄波束）天線所傳輸?shù)腞F信號或可以可選地與聚焦光學(xué)器件一起使用的紅外信號。仍其它的實現(xiàn)方式是可能的，其使用適當(dāng)?shù)慕涌诤蛥f(xié)議，作為示例并且不意圖是限制性的諸如USB 2.0、火線、ATA/IDE、RS-232、RS-422、RS-485、802.11 a/b/g/n、Wi-Fi、以太網(wǎng)、IrDA、FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)、或基于頻分、時分或碼分的復(fù)用技術(shù)。一些實現(xiàn)方式可以可選地并入特征，諸如針對數(shù)據(jù)完整性的誤差檢查和校正（ECC），或安全措施，諸如加密（例如WEP）和密碼保護(hù)。

已經(jīng)描述了許多實現(xiàn)方式。然而，將理解的是，可以做出各種修改。例如，如果所公開的技術(shù)的步驟以不同的順序執(zhí)行，或如果所公開的系統(tǒng)的組件以不同的方式組合，或如果組件被補充有其它組件，則可以實現(xiàn)有利的結(jié)果。因此，其它實現(xiàn)方式被預(yù)期或處于以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。