1.前言

現(xiàn)在，在以功率調(diào)節(jié)器和變頻器等功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)為代表的功率電子領(lǐng)域，要求高精度、寬頻的電流測(cè)量。我們公司從1971年發(fā)售鉗形表CT-300(圖1)以來(lái)，一直根據(jù)測(cè)量用途提供各種電流傳感器(圖2)。在本文中，我們聚焦于高精度、寬頻的電流測(cè)量，針對(duì)我們公司的電流傳感器的特長(zhǎng)和電流測(cè)量的要點(diǎn)進(jìn)行闡述。

圖 1: 發(fā)售于1971年的電流傳感器CT-300

圖 2: 日置的零磁通式電流傳感器

2.關(guān)于電流傳感器的檢測(cè)方式

電流傳感器的檢測(cè)方式雖然各式各樣，但大多數(shù)都是根據(jù)被測(cè)導(dǎo)體內(nèi)的電流流動(dòng)，用卷線(xiàn)檢測(cè)插入磁通的磁電轉(zhuǎn)換元件和磁芯。但是，各種檢測(cè)方式各有利弊，很難用一種方式來(lái)滿(mǎn)足所有的檢測(cè)要求。而我們公司結(jié)合兩種方式，采取零磁通式（也被稱(chēng)為環(huán)閉式或磁平衡法）提供高精度、寬頻的電流傳感器。

零磁通式如圖3、圖4所示，是形成包括磁回路的負(fù)反饋電路，取消磁芯上因被測(cè)電流產(chǎn)生的磁通，向反饋線(xiàn)圈流動(dòng)電流的方式。因?yàn)榭梢园压ぷ鞔磐ㄒ种频阶钚〕潭龋跃邆淠軌虬岩虼判圆牧袭a(chǎn)生的非線(xiàn)性影響降低到最小程度的優(yōu)點(diǎn)。

我們公司的高精度傳感器如圖3所示，是結(jié)合磁通門(mén)方式和變流器(CT)方式的零磁通方式。磁通門(mén)方式可以檢測(cè)直流，因?yàn)槭遣皇褂冒雽?dǎo)體的檢測(cè)方式，具有偏移電壓比較小，溫度穩(wěn)定性、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。我們公司提供精度0.02%rdg，頻寬3.5MHz的世界頂級(jí)水準(zhǔn)的高精度和寬頻電流傳感器。而且，因?yàn)殪`活運(yùn)用了磁通門(mén)方式的高溫穩(wěn)定性，使得我們的產(chǎn)品可在-40℃～+85℃的溫度范圍內(nèi)使用。

另一方面，寬頻電流傳感器如圖4所示，采用結(jié)合霍爾元件和變流器(CT)方式的零磁通方式，提供從直流到最大120 MHz頻寬的電流傳感器。磁性檢測(cè)的核心部件霍爾元件由我們公司自己生產(chǎn)，靈敏度高且干擾低，最適合與示波器搭配使用來(lái)觀測(cè)微小電流的波形變化。

圖 3: 零磁通式(磁通門(mén)式)

圖 4: 零磁通式(霍爾元件式)

3.電流傳感器構(gòu)造的區(qū)別