随着智慧、高效、清洁的智能电网的快速发展,为了保证电网的安全高效运行,需要及时准确掌握相关重要信息,其中电流信息尤为重要。电流传感器作为电流测量元件,在人们的生活以及工农业领域中起到重要的作用,广泛应用于工业设备、新能源、汽车电子和医疗设备等领域。目前的各类电流传感器大多数都需要外接电源供电,因此能耗较高无法满足智能电网的要求,同时大多数电流传感器只能测量单根载流直导线,大大限制了其应用领域。针对这些存在的问题,有学者提出了悬臂梁式电流传感器结构,可以实现被动式测量交流或直流电流,因此大大降低了传感器功耗,同时结构体积小、成本低,适合面向智能电网的推广和应用。但是针对目前工业和农业等众多领域中广泛使用的三相四线制交流电缺少有效的电流测量手段,因此本论文基于目前国内外的研究现状,提出一种可以实现对星型连接对称负载的三相四线制载流直导线交流电流幅值测量的压电悬臂梁式电流传感器,具有低功耗、体积小和结构简单等特点。根据电磁场理论,研究三相四线制载流直导线周围空间磁场梯度分布特征,进一步理论分析永磁铁在其周围空间中受力状态,建立压电悬臂梁式电流传感器理论模型,详细阐述其工作原理并推导传感器输出响应,理论分析表明传感器输出电压幅值与待测交流电流幅值呈正比例关系。其次通过仿真分析结构几何参数对传感器固有频率和输出响应的影响,完成传感器结构的优化设计,并且使传感器工作频率远离一阶固有频率;研究分析不同方向的简谐式外载荷对输出响应的影响,得出为保证传感器工作的准确性和稳定性,在测量时应当选择有效外载荷幅值较大同时干扰外载荷幅值较小的位置。根据仿真分析结果加工制造传感器结构并搭建压电悬臂梁式电流传感器针对三相四线制载流直导线电流测量系统,分析选择合适的测量位置,并完成多组实验数据的测量,实验数据表明传感器输出电压幅值与交流电流幅值呈线性关系,并且与理论仿真分析相一致,证明了传感器测量的可行性。本论文提出的针对三相四线制载流直导线电流测量的压电悬臂梁式电流传感器,可以实现非接触被动式测量,论文中详细研究了不同测量位置对传感器灵敏度的影响及其原因,为工农业领域中的三相四线制供电系统电流测量提出了新的解决方案。