【導讀】經常有客戶谘詢致遠的功率分析儀有幾種電流測量方式
？分流器、互感器、傳感器
、羅氏線圈等是否都匹配？測量時如何提高精度？本文和大家一起聊聊功率分析儀電流測量那些事兒。

電dian流liu測ce量liang是shi電dian子zi測ce量liang的de基ji礎chu，傳chuan統tong測ce量liang儀yi器qi數shu字zi萬wan用yong表biao通tong常chang適shi用yong於yu直zhi流liu或huo工gong頻pin正zheng弦xian波bo電dian流liu測ce量liang
，鉗qian形xing電dian流liu表biao主zhu要yao用yong於yu工gong頻pin正zheng弦xian波bo電dian流liu測ce量liang。目mu前qian由you於yu各ge種zhong大da功gong率lv的de電dian力li電dian子zi開kai關guan設she備bei的de普pu及ji應ying用yong，需xu要yao對dui交jiao直zhi流liu電dian流liu信xin號hao進jin行xing全quan麵mian的de測ce量liang：觀測其波形，分析信號的諧波含量，同時測量有效值、直流值、交流值等。PA係列功率分析儀就是一種能夠很好滿足這一需求的測試儀器。它是如何測量
、如何接線，又是如何實現大電流測量的呢？大電流測量時精度如何提高呢？本文將一一為大家解答。

功率分析儀測電流

zhiyuangonglvfenxiyidianliuceliangyouzhijieshuruhewaibuchuanganqishuruliangzhongduankou，qizhongzhijieshurutongdao

，shuruweidianliuxinhao，tongguoneibufenliuqizhuanhuanweidianyaxinhaojinxingceliang；傳感器輸入通道，輸入為電壓信號，可連接電壓輸出型的傳感器、互感器和外置分流器進行測量。

圖1 PA8000測量通道接口

功率分析儀擴展測電流

致遠PA功率分析儀直接輸入測電流有5A和50A功gong率lv單dan元yuan可ke選xuan擇ze，更geng大da的de電dian流liu可ke通tong過guo選xuan擇ze合he適shi的de傳chuan感gan器qi或huo互hu感gan器qi變bian換huan到dao功gong率lv單dan元yuan的de量liang程cheng範fan圍wei內nei，對dui於yu功gong率lv分fen析xi儀yi隻zhi需xu設she置zhi相xiang應ying的de變bian換huan比bi例li，計ji算suan上shang輸shu入ru到dao功gong率lv單dan元yuan實shi際ji電dian壓ya或huo電dian流liu乘cheng以yi一yi個ge係xi數shu，這zhe對dui於yu軟ruan件jian計ji算suan是shi沒mei有you任ren何he困kun難nan和he限xian製zhi的de。

當使用的傳感器/互感器輸出為電流信號時，接入到PA功率分析儀的電流直接輸入端口
，根據所用傳感器/互感器在PA功率分析儀上正確設置的“CT”比例係數，如100A/5A，則CT=100A/5A=20。

當使用的電流傳感器/電流互感器輸出為電壓信號時
，接入到PA功率分析儀的外部傳感器端口（BNC接口），根據所用傳感器/互感器正確設置PA的“傳感器比率”，單位為mV/A，如電流鉗參數為1000A轉換為1V
，則傳感器比率設為1mV/A。

功率分析儀擴展測電流可選傳感器/互感器/分流器/羅氏線圈

通常的電流傳感器/互感器是把大電流轉換為同頻同相的小電流以便於測量或實現隔離。根據不同的變換原理
，電流測量主要有兩種方法：一種是基於電磁學原理的
，比如電流互感器、霍爾電流傳感器
、羅氏線圈等；另一種是基於電學的主要理論歐姆定律的
，比如分流器等。

1、分流器

分(fen)流(liu)器(qi)又(you)可(ke)以(yi)叫(jiao)采(cai)樣(yang)電(dian)阻(zu)，最(zui)基(ji)本(ben)的(de)歐(ou)姆(mu)定(ding)律(lv)

，電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)電(dian)阻(zu)產(chan)生(sheng)電(dian)壓(ya)，可(ke)進(jin)行(xing)交(jiao)直(zhi)流(liu)測(ce)量(liang)。屬(shu)於(yu)非(fei)隔(ge)離(li)測(ce)量(liang)，一(yi)般(ban)是(shi)低(di)壓(ya)小(xiao)電(dian)流(liu)。如(ru)圖(tu) 2 致遠PATV-33

，高精度外置分流器

，將電流信號轉換為電壓信號
，阻值在3.3Ω左右（每個實物對應實測值），最大允許輸入電流300mA。

圖2 致遠PATV-33 

分流器接入功率分析儀上，可以采用以下幾種方式

，提高測量精度：

●   分流器盡量靠近PA功率分析儀的輸入端；

●   分流器與PA功率分析儀輸入端的連線使用同軸電纜（同軸電纜有很好的電場磁場屏蔽作用）；

●   有些設備在回路中已預留分流器，客戶使用傳感器輸入測量預留的分流器，也需盡可能縮短PA功率分析儀與分流器之間距離，減少未屏蔽的環路麵積。

圖3 縮短功率分析儀與分流器之間距離，減少未屏蔽的環路麵積

2、霍爾傳感器

jiyuhuoerxiaoyingdedianliuqianzaitiexinzhongjiagongyigeqixifangzhihuoeryuanjian。liyonghuoeryuanjianceliangqixizhongdeciganyingqiangdu，genjukongzhifangshibutong，youkaihuanhebihuanliangzhongleixing。kaihuanhuoerxingshiyongxianxingdujiaohaodehuoeryuanjian，huoeryuanjianshuchudianyazhengbiyubeicedianliu。bihuanhuoerxingshiyonglingcitongjishu
，tiexinshangyoubuchangxianquan。kaihuanhebihuanhuoerxingdianliuqiandoukeyiceliangzhiliuhejiaoliu，huoeryuanjianxuyaotigonggongzuodianya
，yincizheliangzhongdianliuqiandouyaogongdian，bihuanhuoerxuyaoqudongbuchangxianquanhaodiangengda。zhezhongleixingchuanganqifeichangangguibingqiehencuiruo。yinweigaojingdudechuanganqimuqianshiyongdeshicitongmenjishu，gaijishuyaoqiubixubaozhengchuanganqichuyugongdianzhengchangzhuangtaixia
，qidongbeiceshebei
，ruoshangdian、掉(diao)電(dian)和(he)供(gong)電(dian)順(shun)序(xu)出(chu)錯(cuo)，會(hui)導(dao)致(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量(liang)不(bu)準(zhun)，甚(shen)至(zhi)損(sun)壞(huai)，所(suo)以(yi)相(xiang)比(bi)較(jiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)供(gong)電(dian)，被(bei)測(ce)電(dian)流(liu)要(yao)遵(zun)循(xun)遲(chi)到(dao)早(zao)退(tui)原(yuan)則(ze)，否(fou)則(ze)會(hui)造(zao)成(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)損(sun)壞(huai)。

圖4 傳感器/被測電路上電/掉電時序圖

圖5 致遠ZCS200

霍爾傳感器，接入功率分析儀上，可以采用以下幾種方式，提高測量精度：

●   使用雙絞線

、屏蔽電纜或同軸電纜連接傳感器和測量儀器
；

●   避免靠近強磁場；

●   除被測電流外避免靠近大電流電纜；

●   使用低噪聲電源給傳感器供電；

●   傳感器安裝需符合規範要求
，承載被測電流的導體盡量垂直穿過傳感器通孔中心，電纜(或其它載流導體)最好充滿孔徑
，見圖 6所示序號③、④、⑤所示。

圖6 傳感器安裝對比

3
、互感器

電dian流liu互hu感gan器qi類lei似si於yu一yi個ge初chu級ji匝za數shu很hen少shao，次ci級ji匝za數shu較jiao多duo的de變bian壓ya器qi，其qi原yuan理li是shi依yi據ju電dian磁ci感gan應ying原yuan理li，隻zhi能neng測ce試shi交jiao流liu。它ta是shi不bu能neng測ce量liang直zhi流liu電dian流liu的de，通tong常chang設she計ji為wei工gong頻pin測ce量liang
，準zhun確que度du為wei工gong頻pin下xia的de參can數shu，帶dai寬kuan較jiao窄zhai，不bu適shi合he用yong於yu諧xie波bo分fen析xi和he非fei正zheng弦xian測ce量liang。使shi用yong電dian流liu互hu感gan器qi一yi定ding注zhu意yi不bu能neng將jiang次ci級ji開kai路lu，否fou則ze將jiang會hui產chan生sheng高gao壓ya危wei及ji人ren身shen和he設she備bei安an全quan。

圖7 法國CA116

互感器，接入功率分析儀上，可以采用以下幾種方式，提高測量精度：

●   使用同軸電纜連接互感器和測量儀器；

●   互感器避免靠近強交變磁場；

●   除被測電流外應避免靠近大電流電纜
；

●   承載被測電流的導體盡量位於互感器通孔位置。

4、羅氏線圈

羅氏線圈也叫測量線圈
、weifendianliuchuanganqi，shiyigejunyunchanraozaifeitiecixingcailiaoshangdehuanxingxianquan，zhinengceshijiaoliu

，bunengceshizhiliu，youyujiaoliuceshi，yinshuchudeshiweifenxinhao
，PA功率分析儀本身無內置積分器，所以通常不能直接運用在PA上，但帶積分器的可以用在PA上，如致遠CTS6000，見圖 8。

圖8 致遠CTS6000

羅氏線圈，接入功率分析儀上
，可以采用以下兩種方式，提高測量精度：

●   互感器避免靠近強交變磁場
；

●   承載被測電流的導體盡量位於傳感器通孔中心。

總結

當被測電流超出功率分析儀量程範圍時
，可通過外接傳感器/互感器/分流器/羅氏線圈擴展測電流，四種測量方法各有千秋，見表 1suoshi。zaishijixuanxingzhong，keyigenjubutongyingyongchanghe
，xuanzeheshideceliangfangshi。yibanqingkuangxiashiyongdianliuzhijieshuruceliangxiaoguojiaohao，dangbeicehuiluzhongcunzaijiaogaogongmoganrao
，youbucunzaidigongmodianyajierudianshi
，weilebimianganrao，shiyonghuganqihuochuanganqixiaoguojiaohao，dangbixuyaoyongchuanganqihuohuganqishi，gaojingdudianliushuchuxingchuanganqibihuganqi、羅氏線圈效果好。

表1 四種電流檢測方式對比

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