什么是电流传感器？电流传感器的简介

小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源技术不断发展和进步，为了自动检测和显示电流，并在过流、过压等危险情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制，具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势，检测电流或电压的传感器应运而生并在我国逐渐受到广大电源设计者的青睐。

电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

电流传感器也称磁传感器，可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等等。

分类：

电流传感器依据测量原理不同，主要可分为：分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等 。

电子式电流互感器包括霍尔电流传感器、罗柯夫斯基电流传感器及专用于变频电量测量的AnyWay变频功率传感器（可用于电压、电流和功率测量）等。

与电磁式电流传感器相比较，电子式电流互感器没有铁磁饱和，传输频带宽，二次负荷容量小、尺寸小、重量轻、是今后电流传感器的发展方向。

光纤电流传感器是以法拉第磁光效应为基础、以光纤为介质的新型电流传感器。

当线偏振光在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比，即ψ=V*B*l，比例系数V称为费尔德常数，与介质性质及光波频率有关。偏转方向取决于介质性质和磁场方向。上述现象称为法拉第效应。1845年由M.法拉第发现。

下面我简单介绍一下什么是霍尔电流传感器：

概述：

AIC是“特制集成电路”的英文缩写，它是八十年代末迅速发展起来的一项高技术产品。从设计思想、研制手段，直到测试方法，使与传统的通用集成电路有质的区别，是将超大规模集成电路(VLSI)的工艺技术、计算机辅助设计(CAD)、自动测试技术(ATE)三者结合的丰硕成果。应用在变送器上，即为变送器专用厚膜电路。

ASIC电路的变送器把变送器的转换电路和输出电路(即大部分电子电路)全部集成到一块定制的芯片上，大大减少了元器件的数量，整个变送器仅有CT、PT、电源、大电容、ASIC芯片等少数几个器件，从而可大大提高整个变送器的可靠性和长期稳定性。

工作原理：

霍尔原理电流传感器 是基于霍尔磁平衡原理（闭环）和霍尔直测式（开环）两种基本原理。

开环电流传感器的原理：原边电流IP产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中，霍尔元件固定在很小的气隙中，对磁通进行线性检测，霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后，副边输出与原边波形一致的跟随输出电压，此电压能够精确反映原边电流的变化。

霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流，从直流电到几十千赫兹的交流电。

霍尔电压、电流传感器主要用于工业控制和独立的电压、电流测量，因此，一般都不标称与功率测量准确度密切相关的角差指标，因此，不适用于高精度的功率测量。

随着变频技术和节能技术的发展，有必要对各类变频调速装置的能效进行准确的评测，而电磁式电压、电流互感器一般只能准确测量工频正弦电路的功率。

新型的变频功率传感器 ，是一种电压、电流组合式传感器，该类传感器直接输出数字量，并采用光纤进行传输，可以有效避免传输环节的损耗和干扰。并且在较宽的频率范围内具有较小的比差和角差，可以准确测量各类变频电量（电压、电流、功率和谐波等）。广泛应用于混合动力电动汽车、电动车、太阳能发电、风力发电、变频器、变频电机和燃料电池等的产品检验和能效评测。

新型电流传感器

应用领域：

电流传感器应用于风力发电：风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109GW，其中可利用的风能为2×107GW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而新世纪，人们感兴趣的是如何利用风来发电，以及如何才能发电量最大化。电流传感器作为主要的检测元件，在其中起到至关重要的作用 。

未来趋势：

电流传感器未来的发展趋势有以下几种特点：

1、高灵敏度。被检测信号的强度越来越弱，这就需要磁性传感器灵敏度得到极大提高。应用方面包括电流传感器、角度传感器、齿轮传感器、太空环境测量。

2、温度稳定性。更多的应用领域要求传感器的工作环境越来越严酷，这就要求磁传感器必须具有很好的温度稳定性，行业应用包括汽车电子行业。

3、抗干扰性。很多领域里传感器的使用环境没有任何评比，就要求传感器本身具有很好的抗干扰性。包括汽车电子、水表等等。

4、小型化、集成化、智能。要想做到以上需求，这就需要芯片级的集成，模块级集成，产品级集成。5、高频特性。随着应用领域的推广，要求传感器的工作频率越来越高，应用领域包括水表、汽车电子行业、信息记录行业。

6、低功耗。很多领域要求传感器本身的功耗极低，得以延长传感器的使用寿命。应用在植入身体内磁性生物芯片，指南针等等。

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电流传感器的工作原理是什么！民熔电工告诉你答案

大家好！我是民熔集团的陈博士，今天我们来讲讲民熔高压带电显示器是什么？在此之前，我们先了解一下民熔带电显示器是什么！民熔带电显示器是一种直接安装在室内电气设备上，直观显示出电气设备是否带有运行电压的提示性安全装置。当设备带有运行电压时，该民熔显示器显示窗发出闪光，警示人们高压设备带电，无电时则无指示。 这么有用的民熔带电显示器！民熔高压带电显示器是什么呢？别着急！下面陈博士为大家一一讲解！

随着经济改革的

不断深入，节能降耗已经成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一，而变频调速技术正是顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个全新的智能电机时代。目前，该技术在电力、冶金、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用，已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。用变频器控制电机实现调速，可节省10%以上的电能。

民熔电流传感器由于其优异的特性，越来越多的变频器制造商选择它作为电量监控的元器件。

2. 工作原理

民熔电流传感器是根据民熔效应制作的一种磁场传感器。它有两种工作方式，即开环（直放式）和闭环（磁平衡式）。直放式民熔传感器的优点是电路形式简单，成本相对较低；其缺点是精度、线性度较差，响应时间较慢，温度漂移较大。为了克服它的不足，出现了闭环（磁平衡式）霍尔电流传感器。

闭环式民熔电流传感器又称零磁通式民熔电流传感器，如图1所示，它是由原边电路、聚磁环、霍尔元件次级线圈、放大器等组成。当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边IP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路的处理，传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。

图1

3. 产品介绍

3.1产品选型

闭环民熔电流传感器具有响应时间短、工作频率高、过载能力强、高隔离度等众多优点。一般情况下，根据输入信号、外形、内孔尺寸来选择霍尔电流传感器。在传感器行业内，民熔电流传感器严格按照JB/T 7490-2007《民熔电流互感器行业标准》规定的各项要求，相对于同行采用插针式接线不同，一律采用绿色可插拔端子，现场接线方便、可靠。常见的品牌产品如表1。

3.2产品外形

型号：AHBC-LTA

3.3技术指标

响应时间：≤1us

频宽：100kHz

失调电流：0.1mA

工作温度：-25～70℃

存储温度：-40～80℃

输出负载：根据不同辅助电源、输入信号、输出信号而定

输入过载能力：输入量程最大值2倍可恢复正常工作

耐压：3.5kV/50Hz/1min

4. 应用

4.1民熔 传感器应用在变频调速回路

图2 变频调速回路 Y为霍尔电流传感器

图2中①用于检测母线的直流电流，当检测出主回路中出现异常脉冲，或有效值超出标准时，迅速切断逆变触发电路的触发脉冲，保护逆变和整流模块；

图2中②用于检测两桥臂的中的电流差，由于换相失败很容易使一相中上下两桥臂中的IBGT模块因过流而损坏，此时要求短路电流保护在短路检出后10us内切断门驱动电路，这种逆变器必须采用快速过电流保护装置，可以用民熔电流传感器检测每个桥臂中的电流，若因换相失败造成上下桥臂同时导电，则相应的两个传感器同时检出电流信号，经与基准电压比较转换成方波后，通过门电路控制封锁所有的逆变触发脉冲，切断短路途径，保护昂贵的IBGT模块；

图2中③用于检测输出电流的波形，接入逆变器的输出回路中，用来检测随频率变化的交流电流，可以更好地控制触发脉冲，也可以提供用电设备的过载信号

4.2 使用注意事项

1、为了得到较好的动态特性和灵敏度，必须注意原边线圈和副边线圈的耦合，要耦合得好，最好用单根导线且导线完全填满民熔传感器模块孔径；

2、使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈，且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路，则其磁路被磁化，而产生剩磁，影响测量精度（故使用时要先接通电源和测量端M），发生这种情况时，要先进行退磁处理。其方法是次边电路不加电源，而在原边线圈中通过同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值；

3、在大多数场合，民熔传感器都具有很强的抗外磁场干扰能力，一般在距离模块5-10cm之间存在一个两倍于工作电流Ip的电流所产生的磁场干扰是可以忽略的，但当有更强的磁场干扰时，要采取适当的措施来解决。通常方法有：

① 调整模块方向，使外磁场对模块的影响最小；

② 在模块上加罩一个抗磁场的金属屏蔽罩；

③ 选用带双霍尔元件或多民熔元件的模块；

④ 测量的最佳精度是在额定值下得到的，当被测电流远低于额定值时，要获得最佳精度，原边可使用多匝，即：IpNp=额定安匝数。另外，原边馈线温度不应超过８０℃。

5. 结束语

民熔电流传感器因其众多优点，通过对大电流进行精确的检测和控制，保证了变频器产品安全可靠的运行，使变频器在正常输出的同时，能对异常状况及时处理。提升了变频器的可靠性，提高了变频器的安全品质。所以民熔电流传感器在变频器里的优势越来越明显，已成为变频器行业中不可缺少的一部分。

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