「环境试验检测设备」「在线环境检测仪」电流检测技术综述

「环境试验检测设备」「在线环境检测仪」

电流检测技术综述

(浙江巨磁智能技术有限公司 magtron lennon)
 
摘要：现如今，电流检测的技术在工业发展的推动下日臻完善。然而并不是传统的方案就不可取，在不同的应用环境下还是有一席用武之地。电流检测之后通常被用来执行测量“多大”电流和当电流“过大”时动作判断的两个基本功能。
 
1、欧姆定律
 
(1)分流电阻
 
分流电阻
 
这种拓扑结构，都存在一定的风险性，低端检测电路易对地线造成干扰；高端检测，电阻与运放的选择要求高。
 
检测电阻是最简单的电流测量方法，既可用于测量交流电流也可用于测量直流电流。用该方法进行电流测量的最大弊端是向待测回路中接入了电阻，造成了电能消耗(I^2*R)。
 
优 成本低、精度较高、体积小
劣 温漂较大，精密电阻的选择较难，无隔离效果
(2)TRACE电阻
 
由欧姆定律表明，导电体两端的电压与通过导电体的电流成正比。而对于电阻物质，该定律可以衍生为：J=σ(E + v × B)。
 
式中J是电流密度，E是电场强度，v是电荷流动速度，B是作用在电荷上的磁通量密度，σ为材料的导电性。此时上式又能简化为：J=σE
 
这方式采用电路中导体的自身的TRACE电阻代替分流电阻测量电流也是一种可选择的电流测量方法。
 
优 不引入额外的电阻，不产生额外的电能损失
劣 产生的电压信号非常小
如果使用TRACE电阻，则需要高增益放大器来放大电压信号，但放大器的带宽性能一直未能突破的瓶颈。
 
众多的专家学者针对TRACE电阻的电流测试性能进行了大量研究，结果表明：金属铜具有典型的热漂移性，因此该测量方式在高精度的应用环境下并不适合。
 
(3)电感直流电阻
 
电感直流电阻测量电路属于一种无损采样电路。该电路在采样前需要对其进行精准的调试；目前只适用于对电流进行粗略测量。通常用在开关电源无损电流测量和低压(小于1.5V)电流测量场合。
 
2
 
图1电感测量原理图
 
2、法拉第电磁感应定律
 
电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，例如，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流(感应电流)。
 
(1)罗氏线圈
 
Rogowski Coil是一种可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流的线圈。其实也就是一种特殊类型的互感器，通常用来测量交流高电压和瞬时电流。

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