鉗式電流傳感器的原理

對電流傳感器的原理進行說明。了解CT方式、霍爾元件方式、羅柯夫斯基方式、零磁通方式等方式的不同點，根據(jù)用途選擇合適的電流傳感器。

CT方式電流傳感器的測量原理

CT方式電流傳感器采用的原理是將測量電流轉(zhuǎn)換為與匝數(shù)比相應的次級電流。

 測量原理：
■為了抵消由測量導體（初級側(cè)）流過的交流電流引起的在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量，在次級側(cè)的繞組流過與匝數(shù)比相應的交流電流。（次級電流）
■此次級電流流過分流電阻，在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓。此電壓是與流過測量導體的電流成比例的輸出。

與其他方式相比的特點：
■只能測量交流（無法測量直流）
■價格便宜
■主要用于50/60Hz工頻
■用于大樓的節(jié)能管理等使用的鉗形功率計上
■能抵消磁通量，因此線性度較好
對應的電流傳感器（型號）：
9675, 9657-10, 9661-01, 9695-03, 9695-02, 9694, 9669, 9661, 9660, 9132-50, 9018-50, 9010-50, 9650, 9651, 9298, 9291等

霍爾元件方式電流傳感器的測量原理

霍爾元件電流傳感器采用的原理是將測量電流周圍產(chǎn)生的磁場通過霍爾效果轉(zhuǎn)換為電壓。

 測量原理：
■流過測量導體（初級側(cè)）的電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量，通過插入磁芯間隙的霍爾元件利用霍爾效果出現(xiàn)與磁通量相應的霍爾電壓。
■此霍爾電壓非常小，因此是通過AMP增幅的輸出信號。
■此輸出信號與流過測量導體的電流成比例。
與其他方式相比的特點：
■可以測量從直流到交流（幾kHz）
■價格便宜
■由于霍爾元件的線性度、磁芯的B-H特性的影響，一般來說精度不是很好
■由于霍爾元件的特性，溫度或經(jīng)過時間的變化等原因會造成漂移，因此不適用于長時間測量。
■磁芯會成為負載，因此無法延伸到高頻帶
對應的電流傳感器（型號）：
CT7636, CT7631, CT7642, CT7731, CT7736, CT7742等
※上述產(chǎn)品改良了漂移和精度
 
 

羅柯夫斯基方式電流傳感器的測量原理

羅柯夫斯基方式電流傳感器是利用測量電流周圍產(chǎn)生的交流磁場，轉(zhuǎn)換空心線圈的感生電壓進行測量。
測量原理：
■流過測量導體（初級側(cè)）的電流所產(chǎn)生的磁場，通過與空心線圈進行互連，空心線圈產(chǎn)生感生電壓。
■此感生電壓是測量電流的時間導數(shù)值（di/dt），因此是通過積分器與測量電流成比例的輸出信號。
與其他方式相比的特點：
■因為沒有磁芯，所以不會發(fā)生磁飽和，能夠測量大電流
■沒有磁損耗帶來的發(fā)熱、飽和、滯后
■傳感器部分是空心線圈，可以做到柔性且纖細
■阻抗小
■只能測量交流，無法測量直流
■測量靈敏度受空心線圈橫截面以及長度的影響，因此容易受到導體位置的影響或外來干擾的影響，不能指望高精度測量。
■無磁芯，因此難以測量10A以下的小電流
對應的電流傳感器（型號）：
CT7046, CT7045, CT7044, CT9667-01, CT9667-02, CT9667-03等
※上述產(chǎn)品已改良了抗干擾性能

AC零磁通方式（繞組檢測型）電流傳感器的測量原理

AC零磁通方式電流傳感器（繞組檢測型）改善了CT方式的低頻帶特性。

 測量原理：
■為了消除流過測量導體（初級側(cè)）的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ，流過與次級側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應的次級電流。
■低頻帶的磁通量消除不完，會殘留磁通量
■利用檢測繞組檢測此消除不完的磁通量，流過次級電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
■此次級電流流過分流電阻，在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
■此電壓是與流過測量導體的電流成比例的輸出

 與其他方式相比的特點：
■因為是消除磁芯內(nèi)部磁通量的負反饋操作，因此不受磁芯的B-H特性的影響，線性度
■在低頻相位誤差也很小，因此適合功率測量
■工作磁通量電平小，因此插入阻抗低
■在高頻帶作為CT工作，從而達到寬頻
■利用繞組進行檢測，因此僅限測量交流電流，無法測量直流電流
對應的電流傳感器（型號）：9272-10等
 

AC/DC零磁通方式(霍爾元件檢測型)電流傳感器的測量原理

AC/DC零磁通方式電流傳感器(霍爾元件檢測型)通過CT方式和霍爾元件配合，可以從直流電流開始測量。
測量原理：
■為了消除流過測量導體（初級側(cè)）的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ，流過與次級側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應的次級電流。
■在從直流開始的低頻帶，磁通量消除不完，會殘留磁通量
■利用霍爾元件檢測此消除不完的磁通量，流過次級電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
■此次級電流流過分流電阻，在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
■此電壓是與流過測量導體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點：
■的線性特性，連低電平也維持高精度
■在寬頻帶實現(xiàn)了高S/N比
■在高頻帶作為CT工作，因此可實現(xiàn)寬頻
■利用霍爾元件進行檢測，可從直流檢測磁性，因此能夠從直流電流開始測量
對應的電流傳感器（型號）：
3273-50, 3274, 3275, 3276, CT6700, CT6701等

AC/DC零磁通方式(磁通門檢測型)電流傳感器的測量原理

AC/DC零磁通方式(磁通門檢測型)電流傳感器通過CT方式和FG元件（磁通門）配合，可以從直流電流開始測量。
測量原理：
■為了消除流過測量導體（初級側(cè)）的交流電流所引起的磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通量Φ，流過與次級側(cè)的反饋繞組的匝數(shù)比相應的次級電流。
■從直流開始的低頻帶，磁通量消除不完，會殘留磁通量
■利用FG元件檢測此消除不完的磁通量，流過次級電流以通過AMP回路消除磁通量Φ
■此次級電流流過分流電阻，在分流電阻兩端產(chǎn)生電壓
■此電壓是與流過測量導體的電流成比例的輸出
與其他方式相比的特點：
■的線性特性，連低電平也維持高精度
■工作磁通量電平小，因此插入阻抗低
■檢測直流的FG元件在工作原理上在廣泛溫度范圍內(nèi)偏移都非常之小，實現(xiàn)了高精度和高穩(wěn)定。
對應的電流傳感器（型號）：
CT6841, CT6843, CT6844, CT6845, CT6846, CT6862, CT6863, CT6865, 9709等