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    電流傳感器是一種可以感知被測電流信息的檢測設(shè)備，可以將檢測到的和被感知的信息轉(zhuǎn)換為符合某些標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)某些規(guī)則輸出信息的其他所需形式的電信號，從而滿足信息的要求。傳輸，處理，存儲，顯示，記錄和控制要求。

   電流傳感器也稱為磁傳感器。它們可用于家用電器，智能電網(wǎng)，電動汽車，風(fēng)力發(fā)電等。我們的生活中使用了許多磁性傳感器，例如計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動器，指南針，家用電器等。

   電流傳感器直接促進(jìn)了電源技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。為了自動檢測和顯示電流，并在發(fā)生過電流，過電壓等危險(xiǎn)情況時具有自動保護(hù)功能和更先進(jìn)的智能控制，它具有傳感器檢測，傳感器采樣功能，傳感器保護(hù)的電源技術(shù)已逐漸成為一種趨勢，檢測電流或電壓的傳感器應(yīng)運(yùn)而生，并開始受到我國大多數(shù)電源設(shè)計(jì)人員的青睞。

   根據(jù)原理和目的，電流傳感器可以分為：

   1.變壓器，電磁感應(yīng)原理，只能測量交流電，一般用于測量工頻交流電

   2.霍爾電流傳感器，霍爾效應(yīng)原理，通常用于測量交流和直流電流

   3. Rogowski線圈，電磁感應(yīng)和安培環(huán)路定律，只能測量交流電，高頻特性好

   4.分流器，歐姆定理，通常用于測量直流電流

   5. AnyWay變頻功率傳感器，一種新型的數(shù)字傳感器，適用于高精度變頻電流和功率測量。

    電流傳感器是傳感器的分類，其主要信號源是所收集信號的當(dāng)前大小，電流傳感器主要參數(shù)是當(dāng)前大小，電流傳感器檢測方法通常是檢測電流特性的設(shè)備，通常是電流表等！

    電流傳感器的工作原理主要是霍爾效應(yīng)原理：

    1.電流傳感器以零磁通閉環(huán)積原理為例：當(dāng)初級側(cè)導(dǎo)線穿過電流傳感器時，初級側(cè)電流IP將產(chǎn)生磁場線。一次側(cè)磁場線集中在核心氣隙周圍，內(nèi)置在核心氣隙中的霍爾單元會產(chǎn)生與一次側(cè)成比例的力線。是的，感應(yīng)電壓的大小僅為幾毫伏，這個微小的信號可以通過后續(xù)的電子電路轉(zhuǎn)換為次級電流IS。

    電流傳感器的輸出信號是次級電流IS，它與輸入信號（初級電流IP）成比例。IS一般很小，只有10-400mA。如果輸出電流通過測量電阻器RM?？梢垣@得與初級電流成比例的幾伏特的電壓輸出信號。

    2.電流傳感器傳感器電源電壓VA：電流傳感器VA是指電流傳感器的電源電壓，并且必須在傳感器指定的范圍內(nèi)。超出此范圍，傳感器將無法正常工作或可靠性降低。另外，傳感器的電源電壓VA分為正電源電壓VA+和負(fù)電源電壓VA-。注意單相電源傳感器，其電源電壓VAmin是兩相電源電壓VAmin的兩倍，因此其測量范圍應(yīng)高于雙電源傳感器。

    3.電流傳感器測量范圍Ipmax：電流傳感器測量范圍是指電流傳感器可以測量的最大電流值，并且測量范圍通常高于標(biāo)準(zhǔn)額定IPN。

    電流傳感器包括霍爾電流傳感器、羅柯夫斯基電流傳感器及專用于變頻電量測量的AnyWay變頻功率傳感器等。電流傳感器轉(zhuǎn)換電路和輸出電路全部集成到一塊定制的芯片上，大大減少了元器件的數(shù)量，整個電流傳感器僅有CT、PT、電源、大電容、ASIC芯片等少數(shù)幾個器件，從而可大大提高整個電流傳感器的可靠性和長期穩(wěn)定性。

    電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)。電流傳感器測量范圍指電流傳感器可測量的最大電流值，測量范圍一般高于標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN。電流傳感器發(fā)生電流過載時，在測量范圍之外，原邊電流仍會增加，而且過載電流的持續(xù)時間可能很短，而過載值有可能超過傳感器的允許值，過載電流值傳感器一般測量不出來，但不會對傳感器造成損壞。

    電流傳感器在測量交流電時，必須強(qiáng)制使用雙極性供電電源。即傳感器的正極（+）接供電電源“+VA”端，負(fù)極接電源的“-VA”端，這種接法叫雙極性供電電源。同時測量端（M）通過電阻接電源“0V”端。電流傳感器在測量直流電流時，可使用單極性或單相供電電源，即將正極或負(fù)極與“0V”端短接，從而形成只有一個電極相接的情況；電流傳感器具有電磁屏蔽作用，其產(chǎn)品外殼上會多一個“E”標(biāo)志的端口，其連接方式有兩種：將屏蔽端和負(fù)極（-VA）或零線（0V）相連。

    當(dāng)電流傳感器的輸出信號為電流信號時，通常需要在采樣期間將其轉(zhuǎn)換為電壓信號。此時，必須在傳感器的輸出端子和OV之間連接一個測量電阻。電流傳感器的測量電阻的選擇受到傳感器的電源電壓大小和被測信號大小的限制，因此不能隨意選擇。

    電流傳感器的直流電源必須穩(wěn)定，波動范圍在+/-5％之內(nèi)。太低或太高都會影響傳感器的正常運(yùn)行。如果電壓過高，可能會損壞傳感器。電流傳感器處于工作狀態(tài)。這時，次級輸出端子將具有較小的信號輸出。只要在規(guī)格允許的范圍內(nèi)，這是正常的。

    電流傳感器測量的電阻值將影響傳感器可以測量的主要信號的范圍。電阻值越小，測量信號越大，測量范圍越大；電阻值越大，測量信號越小，最大測量范圍越大。

    通常，電流傳感器的規(guī)格中會有接線圖，其中清楚地顯示了相應(yīng)輸出點(diǎn)的序列號，通常包括電源Vc+的正極，電源Vc-的負(fù)極，輸出信號端子M和OV。接線必須符合序列號的定義。否則會損壞電流傳感器。

    將電流傳感器的輸出端子連接到后續(xù)電路時，請確保等效電阻值大于允許的負(fù)載電阻。否則，傳感器的輸出值將減小。

    電流傳感器不論是開環(huán)還是閉環(huán)原理，基本的性能區(qū)別不大，基本的優(yōu)點(diǎn)在于：響應(yīng)時間快、低溫漂、精度高、體積小、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、過載能力強(qiáng)。電流傳感器必須根據(jù)被測電流的額定有效值適當(dāng)選用不同的規(guī)格的產(chǎn)品。被測電流長時間超額，會損壞末極功放管（指磁補(bǔ)償式），一般情況下，2倍的過載電流持續(xù)時間不得超過1分鐘。

    電流傳感器的好的精度是在原邊額定值條件下得到的，所以當(dāng)被測電流高于電流傳感器的額定值時，應(yīng)選用相應(yīng)大的傳感器；當(dāng)被測電壓高于電壓傳感器的額定值時，應(yīng)重新調(diào)整限流電阻。電流直流系統(tǒng)中使用時，因某種原因造成工作電源開路或故障，則鐵心產(chǎn)生較大剩磁，是值得注意的。

    在進(jìn)口設(shè)備的再改造中，以及老舊設(shè)備的技術(shù)改造中，顯示出非接觸測量的優(yōu)越性；原有設(shè)備的電氣接線不用絲毫改動就可以測得電流的數(shù)值。電流互感器，雖然工作電流電壓等級多，在規(guī)定的正弦工作頻率下有較高的精度，但它能適合的頻帶非常窄，且不能傳遞直流。

    電流傳感器測量范圍廣：它可以測量任意波形的電流和電壓，如直流、交流、脈沖、三角波形等，甚至對瞬態(tài)峰值電流、電壓信號也能忠實(shí)地進(jìn)行反映；電流傳感器測量精度高：其測量精度優(yōu)于1%，該精度適合于對任何波形的測量。普通互感器是感性元件，接入后影響被測信號波形，其一般精度為3%~5%，且只適合于50Hz正弦波形。

    電流傳感器是用來測量、保護(hù)、監(jiān)控用電設(shè)備的重要器件，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，電流互感器的可靠性與整個系統(tǒng)的安全運(yùn)行非常緊密。電流傳感器是一種常見的交流測量方式。準(zhǔn)確度高、工藝成熟、制造方便，能滿足一般測量要求。電流傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在低頻小電流測量中，具有非常高的精度和快的響應(yīng)時間，在大電流測量中，會有很大的誤差。

    電流傳感器電流檢測手段，單從理論上描述，情形與前面的“各向異性磁電阻”非常近似，但其具體結(jié)構(gòu)形式相差很大。巨磁阻元件對微弱磁場的敏感性更高，可以精確的測量直流和交流電流，具有尺寸小、寬響應(yīng)頻率、無殘余磁場等優(yōu)點(diǎn)，但是工藝相對復(fù)雜，成本也較高。主要用于高精度小電流的測量。

    電流傳感器體積小、質(zhì)量輕、測量帶寬、準(zhǔn)確度高、無飽和現(xiàn)象、抗電磁能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中電流的測量。電流傳感器性能要優(yōu)于開環(huán)霍爾電流傳感器，可以測量任意波形的電流、主副線圈間絕對電氣隔離、電氣測量范圍寬、響應(yīng)時間短，在交直流測量中均可應(yīng)用。電流傳感器可以直接測量霍爾電壓。直流式電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單、成本較低、能量效率高、檢測范圍廣及電耗低等。

    電流傳感器具有自動保護(hù)功能和更高級的智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器應(yīng)運(yùn)而生并在我國逐漸受到廣大電源設(shè)計(jì)者的青睞。電流傳感器可以在家用電器、智能電網(wǎng)、電動車、風(fēng)力發(fā)電等等，在我們生活中都用到很多磁傳感器，比如說電腦硬盤、指南針，家用電器等等。

    電流傳感器與電磁式電流傳感器相比較，電子式電流互感器沒有鐵磁飽和，傳輸頻帶寬，二次負(fù)荷容量小、尺寸小、重量輕、是今后電流傳感器的發(fā)展方向。

    開環(huán)電流傳感器的原理：原邊電流IP產(chǎn)生的磁通被高品質(zhì)磁芯聚集在磁路中，霍爾元件固定在很小的氣隙中，對磁通進(jìn)行線性檢測；

    霍爾電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據(jù)的工作原理主要是霍爾效應(yīng)；電流傳感器測量范圍指電流傳感器可測量的大電流值，測量范圍一般高于標(biāo)準(zhǔn)額定值IPN。測量范圍可用下式計(jì)算：要注意單相供電的傳感器，其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍，所以其測量范圍要高于雙相供電的傳感器。

    電流傳感器發(fā)生電流過載時，在測量范圍之外，原邊電流仍會增加，而且過載電流的持續(xù)時間可能很短，而過載值有可能超過傳感器的允許值，過載電流值傳感器一般測量不出來，但不會對傳感器造成損壞。

    根據(jù)不同的測量原理，電流傳感器可以分為：分流器，電磁電流互感器，電子電流互感器等。電流互感器包括霍爾電流傳感器，Rogowski電流傳感器以及專用于變頻功率測量的AnyWay變頻功率傳感器（可以是電流傳感器方法，直至測試方法，與傳統(tǒng)的通用集成電路（在超大規(guī)模集成電路（VLSI）工藝技術(shù)的結(jié)合）中有質(zhì)的區(qū)別，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和自動測試技術(shù)（ATE）。結(jié)果豐碩，電流傳感器應(yīng)用于變送器，變送器是專用于變送器的厚膜電路。

   電流傳感器的原理：由初級電流IP產(chǎn)生的磁通量通過高質(zhì)量的磁芯集中在磁路中，霍爾元件固定在很小的氣隙中，并且線性檢測磁通量。通過特殊電路處理電壓后，次級側(cè)輸出跟隨與初級側(cè)波形一致的輸出電壓。該電壓可以準(zhǔn)確反映一次側(cè)電流的變化。電流傳感器可以測試的標(biāo)準(zhǔn)額定值由有效值（A.r.m.s）表示，而IPN的大小與傳感器產(chǎn)品的型號有關(guān)。當(dāng)電流傳感器過載時，初級電流仍會在測量范圍之外增加，并且過載電流的持續(xù)時間可能非常短，并且過載值可能會超過傳感器的允許值。通常無法測量過載電流值傳感器。但這不會損壞傳感器。

    電流傳感器特點(diǎn):相當(dāng)于一個非常大的電壓源串聯(lián)它的內(nèi)陽時,電流就總是等于信號源的"短路由流"，個非常大的內(nèi)阻。

    電流傳感器主要優(yōu)點(diǎn):傳輸線上的電阻和接線處的接觸電阻只要不太大,只要和負(fù)載電阻之和仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號源內(nèi)阻,就可以認(rèn)為不影響收到的電流大小,仍然等于信號源的"短路電流"。

    電流傳感器誤差標(biāo)準(zhǔn):只要負(fù)載和傳輸線上的總壓降不超過某個界限,就保證電流值的誤差不超過某個界限。

    電流傳感器應(yīng)用條件:接收電流型信號的設(shè)備,盡量控制低輸入阻抗。以解決上述的精度問題和起到還有抗干擾的作用。

    數(shù)字型電流傳感器定義:數(shù)字型電流傳感器是指將傳統(tǒng)的模擬式傳感器經(jīng)過加裝或改造A/D轉(zhuǎn)換模塊出信號為數(shù)字量(或數(shù)字編碼)的傳感器。

    數(shù)字型電流傳感器主要具備以下三個優(yōu)點(diǎn):

    1解決模擬式傳感器信號差的問題:

    2.解決射頻干擾問題:

    3.數(shù)字式傳感器精度、可靠性和穩(wěn)定性更高,減少模擬式傳感器經(jīng)常引起的誤差。

    重要的是:使用極其簡便,非常適合大學(xué)生或者研究生做課程設(shè)計(jì)時候使用,又或是科研人員做簡單功能驗(yàn)證的時候使用。

    電流互感器類似于一個初級匝數(shù)很少，次級匝數(shù)較多的變壓器。理想情況下初次級電流之比與匝數(shù)比成反比，電流變換比例以初次級額定電流標(biāo)注。使用電流互感器一定注意不能將次級開路，否則將會產(chǎn)生高壓危及人身和設(shè)備安全。

    電流互感器基于電磁感應(yīng)原理的電流鉗與互感器一樣，鐵芯被分成兩部分，閉合時兩部分鐵芯需要緊密結(jié)合，有些電流鉗次級連接了電阻輸出為電壓信號，沒有內(nèi)部電阻的輸出為電流信號。

    電流互感器鐵芯工作在零磁通下，因此精度比開環(huán)的高。但是電流鉗存在活動鐵芯閉合程度不理想問題，幾乎沒有等于優(yōu)于0.1%的，能夠做到1%已經(jīng)是很高的指標(biāo)。霍爾元件需要提供工作電壓，因此這兩種電流鉗都要供電，閉環(huán)霍爾需要驅(qū)動補(bǔ)償線圈耗電更大。電流互感器輸出為電流信號時，接入到電流互感器的電流直接輸入端口，根據(jù)所用傳感器/互感器正確設(shè)置PA的“CT”比例系數(shù)。

    電流互感器是把大電流轉(zhuǎn)換為同頻同相的小電流以便于測量或?qū)崿F(xiàn)隔離，根據(jù)不同的變換原理，一般有基于電磁感應(yīng)原理、霍爾效應(yīng)、磁通門這幾種技術(shù)的電流傳感器/互感器。