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在任何過(guò)程中，電量的測(cè)量對(duì)于監(jiān)控、分析和控制系統(tǒng)都是必不可少的。要執(zhí)行這些類(lèi)型的測(cè)量，必須使用電流傳感器。除非可以測(cè)量，否則無(wú)法管理物理量。讓我們深入了解電流傳感器的行為。

電流傳感器是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)可分析信號(hào)的設(shè)備。要測(cè)量的信號(hào)稱(chēng)為“初級(jí)電流”，而輸出信號(hào)稱(chēng)為“次級(jí)電流或電壓”。最后一個(gè)信號(hào)是用于電子板、ADC 和其他模擬儀表的信號(hào)。由于存在不同的測(cè)量技術(shù)，并且初級(jí)電流可能因波形、脈沖類(lèi)型、隔離和電流強(qiáng)度而異，因此市場(chǎng)提供了多種電流傳感器。如圖 1 所示，最常見(jiàn)的電流傳感器分為兩類(lèi)：

根據(jù)“分流器”的工作原理，第一類(lèi)應(yīng)用歐姆定律 ( V = R × I )。

歐姆定律適用于分流測(cè)量，公式為V = R × I。在實(shí)踐中，分流器是具有已知?dú)W姆值的穩(wěn)健電阻器。當(dāng)電流通過(guò)分流器時(shí)，產(chǎn)生的電壓與該電流成正比。利用這個(gè)原理，對(duì)于不太高的電流，我們可以準(zhǔn)確地獲得交流和直流電流。另一方面，當(dāng)電流上升并超過(guò) 100 A 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量，測(cè)量系統(tǒng)可能會(huì)變得無(wú)效。

霍爾效應(yīng)電流傳感器可用于克服這些限制。為霍爾探頭供電會(huì)施加垂直于表面的磁場(chǎng)并產(chǎn)生與磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例的電壓。然后可以使用安培定律計(jì)算流過(guò)導(dǎo)體的電流量?；魻栯娏鱾鞲衅魇褂么判緦⒋艌?chǎng)集中在探頭所在的氣隙中。輸出電壓與磁場(chǎng)成正比，而磁場(chǎng)又與初級(jí)電流成正比。電流傳感器的性能取決于開(kāi)環(huán)霍爾探頭的性能。為了提高線性度和減少溫度偏移的漂移，實(shí)現(xiàn)了閉路原理，

另一種電流傳感器以磁電阻器為代表，其中電阻器的值與磁場(chǎng)成比例變化。這些電流傳感器通常比霍爾效應(yīng)更準(zhǔn)確，但由于氣隙而存在靈敏度限制。然而，設(shè)備必須確保高效和準(zhǔn)確的測(cè)量，具有非常高的檢測(cè)質(zhì)量、極其平坦的頻率響應(yīng)和出色的直流穩(wěn)定性。

可以使用 LT6106 集成電路執(zhí)行電流測(cè)量，這是一款用于電流檢測(cè)的多功能放大器（參見(jiàn)下圖中的應(yīng)用圖）。其特點(diǎn)備受推崇：

一旦您了解了其工作原理，您就可以使用歐姆定律和功率方程輕松配置設(shè)計(jì)以滿足您的所有需求。在示例接線圖配置中，電源為 30 V，并以大約 1.57 A 的電流為 19-Ω 負(fù)載供電。0.01-Ω 分流電阻器不影響系統(tǒng)的運(yùn)行，其功耗約為 25 mW . 配置配置電阻器以使放大器的增益為單位。在這種情況下，輸出電壓（絕對(duì)值）等于流過(guò)負(fù)載的電流。綜合效率非常高，肯定超過(guò)99.8%。顯然，這種解決方案不能用于非常高的電流。

使用電流傳感器代替分流器具有很大的優(yōu)勢(shì)。分流器，其實(shí)并不是一個(gè)理想的元件，但是從前面的接線圖中可以看出，它有一個(gè)電感元件（串聯(lián)）和一個(gè)電容元件（并聯(lián)）。因此，不僅需要在直流中進(jìn)行電流測(cè)量，還需要在交流中進(jìn)行電流測(cè)量，因此需要使用更有效的方法，以便在不同的頻率和電流范圍內(nèi)做出更好的估計(jì)，從而獲得更高的結(jié)果準(zhǔn)確性。

今天，所有工業(yè)系統(tǒng)都有電流傳感器，在某些情況下，它們是不可替代的。它們的主要優(yōu)點(diǎn)是它們可以被工業(yè)控制系統(tǒng)使用和輕松解釋?zhuān)⑶遗c電路和負(fù)載完全隔離。事實(shí)上，將測(cè)量系統(tǒng)直接連接到相關(guān)電路并不總是很方便。它們的足跡是非侵入性的，它們通常具有方形或矩形形狀，可能類(lèi)似于小型揚(yáng)聲器。但是，它們的功能非常重要。換能器操作背后的工程相當(dāng)復(fù)雜，但其操作和輸出數(shù)據(jù)的分析卻極其簡(jiǎn)單，這是最重要的方面。