【導讀】電流傳感器是一種電流檢測裝置，可以檢測被測電流的信息


，按比例換算成符合標準的電壓或電流信號，以滿足信息的傳遞、處理、存儲、顯示、記錄和控製等要求。

分流器

即(ji)高(gao)精(jing)度(du)電(dian)阻(zu)

，作(zuo)為(wei)常(chang)見(jian)的(de)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)
，具(ju)有(you)精(jing)度(du)高(gao)，線(xian)性(xing)度(du)好(hao)以(yi)及(ji)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)高(gao)的(de)優(you)點(dian)，常(chang)用(yong)於(yu)小(xiao)電(dian)流(liu)直(zhi)流(liu)應(ying)用(yong)，對(dui)於(yu)交(jiao)流(liu)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)與(yu)線(xian)性(xing)光(guang)耦(ou)搭(da)配(pei)使(shi)用(yong)。分(fen)流(liu)器(qi)由(you)於(yu)直(zhi)接(jie)串(chuan)聯(lian)於(yu)電(dian)路(lu)當(dang)中(zhong)，具(ju)有(you)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)與(yu)發(fa)熱(re)問(wen)題(ti)，因(yin)此(ci)大(da)電(dian)流(liu)應(ying)用(yong)常(chang)采(cai)用(yong)非(fei)插(cha)入(ru)型(xing)產(chan)品(pin)方(fang)案(an)。

電流互感器

利用原副邊匝比不同來進行電流信號檢測，隻能作為交流信號的檢測，具有成本低
，精度高，結構簡單等優點。

霍爾電流傳感器

霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)是(shi)運(yun)動(dong)的(de)帶(dai)電(dian)粒(li)子(zi)在(zai)磁(ci)場(chang)中(zhong)受(shou)洛(luo)侖(lun)磁(ci)力(li)作(zuo)用(yong)引(yin)起(qi)的(de)偏(pian)轉(zhuan)，這(zhe)種(zhong)偏(pian)轉(zhuan)導(dao)致(zhi)在(zai)垂(chui)直(zhi)電(dian)流(liu)和(he)磁(ci)場(chang)的(de)方(fang)向(xiang)上(shang)產(chan)生(sheng)正(zheng)負(fu)電(dian)荷(he)的(de)積(ji)聚(ju)，從(cong)而(er)形(xing)成(cheng)橫(heng)向(xiang)電(dian)場(chang)，將(jiang)該(gai)電(dian)場(chang)進(jin)行(xing)信(xin)號(hao)放(fang)大(da)處(chu)理(li)即(ji)轉(zhuan)換(huan)為(wei)滿(man)足(zu)標(biao)準(zhun)的(de)輸(shu)出(chu)所(suo)需(xu)信(xin)號(hao)。因(yin)此(ci)利(li)用(yong)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)，具(ju)有(you)無(wu)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)、隔離式、檢測精度高
、結構電路簡單等優點。

開環電流傳感器：將原邊電流產生的電磁信號轉化為電壓信號，通過放大器輸出，有貼片式產品作為小電流檢測，也有模塊式作為大電流檢測。

閉環電流傳感器：在磁芯上饒副邊線圈，在原邊有電流流過時，副邊線路電流產生的補償磁通與原邊電流Ipchanshengdecitongdaxiaoxiangdeng，fangxiangxiangfan，shidecixinzhongcitongzongliangweiling。huoerqijianhefuzhudianluchanshengdefubianbuchangdianliuzhunquefanyingleyuanbiandianliudedaxiao，yuanfubiandianliudaxiaoweixianquanzabiguanxi。

閉環電流傳感器具有精度高
、線性度好、磁失調小、動態性能好等優點，成本相對較高，功率損耗大。

磁通門電流傳感器

與霍爾電流傳感器類似，都是通過檢測氣隙中磁通大小來檢測電流信號
，隻是氣隙中感應元件變為磁通門探頭。

如下為幾種常用電流傳感器對比

磁阻電流傳感器

磁阻技術的發展
，使得電流傳感器感應元件得到了進一步擴充，其中各向異性磁阻(AMR)、巨磁阻(GMR)以及隧道磁阻(TMR)技術的發展使得電流傳感器實現更高精度
、更好溫度穩定性以及更高帶寬，目前成品主要為貼片式電流檢測產品。

物質在一定磁場下電阻改變的現象，稱為“磁阻效應”，磁性金屬和合金材料一般都有這種磁電阻現象
，通常情況下
，物質的電阻率在磁場中僅產生輕微的減小；在某種條件下
，電阻率減小的幅度相當大，比通常磁性金屬與合金材料的磁電阻值約高10餘倍，稱為“巨磁阻效應”（GMR）。

隨著GMR效應研究的深入，TMR效應開始引起人們的重視。盡管金屬多層膜可以產生很高的GMR值，但強的反鐵磁耦合效應導致飽和場很高
，磁場靈敏度很小，從而限製了GMR效應的實際應用。磁隧道結（MTJ s）中(zhong)兩(liang)鐵(tie)磁(ci)層(ceng)間(jian)不(bu)存(cun)在(zai)或(huo)基(ji)本(ben)不(bu)存(cun)在(zai)層(ceng)間(jian)耦(ou)合(he)，隻(zhi)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)很(hen)小(xiao)的(de)外(wai)磁(ci)場(chang)即(ji)可(ke)將(jiang)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)鐵(tie)磁(ci)層(ceng)的(de)磁(ci)化(hua)方(fang)向(xiang)反(fan)向(xiang)
，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)隧(sui)穿(chuan)電(dian)阻(zu)的(de)巨(ju)大(da)變(bian)化(hua)，故(gu)MTJs較金屬多層膜具有高得多的磁場靈敏度。同時，MTJs這種結構本身電阻率很高

、能耗小、性能穩定。因此，MTJs無論是作為讀出磁頭
、各類傳感器，還是作為磁隨機存儲器(MRAM)，都具有無與倫比的優點，其應用前景十分看好，引起世界各研究小組的高度重視。

精度計算

電流傳感器最核心的參數即電流檢測精度，電流精度主要考慮線性度、零點以及零點溫漂
，閉環產品增加一個增益誤差。

開環產品精度計算：

XG = εL + εVoe + εTCVoe    

閉環產品精度計算：

XG = εL + εG + εIoe + εTCIoe

通(tong)常(chang)規(gui)格(ge)書(shu)給(gei)出(chu)的(de)為(wei)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)下(xia)所(suo)對(dui)應(ying)的(de)精(jing)度(du)，所(suo)有(you)誤(wu)差(cha)的(de)算(suan)法(fa)
，其(qi)中(zhong)分(fen)母(mu)為(wei)當(dang)前(qian)測(ce)試(shi)電(dian)流(liu)所(suo)對(dui)應(ying)的(de)值(zhi)
，因(yin)此(ci)以(yi)線(xian)性(xing)誤(wu)差(cha)為(wei)例(li)
，額(e)定(ding)電(dian)流(liu)100A的電流傳感器，其線性誤差為1%，在實際電流10A時，其線性誤差達到了10%（1%*100/10），同理零點誤差與零點漂移誤差也隨之增大。

電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)小(xiao)電(dian)流(liu)精(jing)度(du)才(cai)是(shi)真(zhen)正(zheng)考(kao)驗(yan)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)地(di)方(fang)，因(yin)此(ci)為(wei)了(le)滿(man)足(zu)不(bu)同(tong)電(dian)流(liu)的(de)精(jing)度(du)需(xu)求(qiu)，目(mu)前(qian)市(shi)麵(mian)上(shang)有(you)雙(shuang)量(liang)程(cheng)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)，以(yi)及(ji)霍(huo)爾(er)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)分(fen)流(liu)器(qi)組(zu)合(he)方(fang)式(shi)，其(qi)中(zhong)霍(huo)爾(er)負(fu)責(ze)大(da)電(dian)流(liu)，分(fen)流(liu)器(qi)負(fu)責(ze)小(xiao)電(dian)流(liu)。磁(ci)阻(zu)技(ji)術(shu)的(de)引(yin)入(ru)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)高(gao)精(jing)度(du)需(xu)求(qiu)的(de)可(ke)選(xuan)項(xiang)。

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