對(duì)于電流探頭，檢查是否需要測(cè)量其頻率范圍、輸入電流、直流？

對(duì)于電流探頭，因其可以進(jìn)行非接觸式測(cè)量，所以不會(huì)對(duì)測(cè)量對(duì)象產(chǎn)生過大的影響。

我們著重看看電壓探頭如何選擇——

以上為《基礎(chǔ)篇（1）》的銜接

采用分流電阻的電流測(cè)量方式

采用這種測(cè)量方法，需要切斷有電流流過的線路，使用分流電阻形成旁路。有時(shí)也會(huì)采用一種方法，切斷被測(cè)量導(dǎo)體，插入低值電阻(分流電阻)測(cè)量電阻兩端電壓。

采用此方法時(shí)需要注意的是，由分流電阻產(chǎn)生的電壓會(huì)對(duì)測(cè)量對(duì)象的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，電阻非常低的情況下容易受到寄生電感元件與寄生電容的影響，輸出電壓帶有頻率特性。另外需要借助差分和浮空進(jìn)行檢測(cè)。

但是，在可忽略寄生電感元件與寄生電容影響的低頻率下，該方法為測(cè)量精度最高的方法。

采用電流互感器的電流測(cè)量方式

在磁芯上纏繞線圈制成CT結(jié)構(gòu)感應(yīng)器，其構(gòu)造簡(jiǎn)單制作成本低廉，但是其檢測(cè)的是磁場(chǎng)，因此原理上是無法檢測(cè)直流電的。

CT感應(yīng)器的工作原理如下：

由于被測(cè)量的導(dǎo)體內(nèi)有電流，所以磁芯內(nèi)產(chǎn)生了磁通量(φ)，為了消除該磁通量，在2級(jí)線圈上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，電流流經(jīng)分流電阻。該電流產(chǎn)生的磁通量(φ)與被測(cè)電流產(chǎn)生的磁通量大小一致(φ=φ’)。

另外，被測(cè)電流Ip與2級(jí)線圈(線圈數(shù)：n)的電流Is之間存在Is=Ip/n的關(guān)系。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與磁通量的變化大小成比例，所以無法檢測(cè)磁通量無變化的直流電。

而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與單位時(shí)間的磁通量變化成比例，因此變化速度越慢感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小，不足以進(jìn)行檢測(cè)。

電流互感器使用注意事項(xiàng)：

因?yàn)镃T感應(yīng)器的原理是在鐵芯等磁芯中纏繞線圈，使其發(fā)揮出電感元件的功能。而在電感元件上添加直流磁場(chǎng)后可減少磁芯的透磁率，所以電感元件會(huì)衰減。如果增大直流磁場(chǎng)使其達(dá)到一定數(shù)值，磁芯會(huì)飽和，無法發(fā)揮電感元件的功能。這一特性被稱為直流重疊特性。

電流探頭的基本結(jié)構(gòu)與在磁芯上纏繞線圈的電感元件的結(jié)構(gòu)相同，所以會(huì)發(fā)生同樣的現(xiàn)象。也就是說，在有直流電的情況下，電流探頭的特性會(huì)發(fā)生變化，直流電流達(dá)到一定大小后電流探頭便會(huì)失靈，無法輸出波形。

使用零磁通門傳感器檢測(cè)直流電流

CT感應(yīng)器不會(huì)對(duì)直流以及低頻電流產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以直流以及低頻電流產(chǎn)生的磁通量會(huì)殘留在磁芯內(nèi)。如果在磁芯縫隙內(nèi)安裝的霍爾效應(yīng)元件，它會(huì)檢測(cè)出該磁通量，并將負(fù)反饋電流送入線圈以抵消該磁通量。此檢測(cè)方法被稱為零磁通門方法。

此方法可以有效減少磁芯內(nèi)部的非線性影響，因此可進(jìn)行高精度的測(cè)量。另外，還可以避免CT方法中的直流重疊特性。

如下圖所示的原理，霍爾效應(yīng)元件可從無法使用CT動(dòng)作檢測(cè)的直流電中檢測(cè)出低頻率磁通量(ΦーΦ')；借由AMP，在磁通量相互抵消的方向上釋放電流，消除磁芯內(nèi)的磁通量；分流電阻中的電流為CT動(dòng)作與AMP動(dòng)作(霍爾效應(yīng)元件檢測(cè)值)相加的結(jié)果。