電流的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)測(cè)試結(jié)果至關(guān)重要，但想要準(zhǔn)確測(cè)量電流就需要選用合適的電流探頭與正確的測(cè)試方法。本文跟您說(shuō)說(shuō)電流測(cè)量那些事兒，并帶您了解ZLG致遠(yuǎn)電子的測(cè)試方案。

在日常的計(jì)量測(cè)試工作中，電流是一個(gè)相當(dāng)重要的測(cè)量值。和使用采樣電阻產(chǎn)生壓降的方式測(cè)量電流相比，電流探頭只需把導(dǎo)線完全繞在探頭磁芯上就可以實(shí)現(xiàn)電流測(cè)試。這種方式不需要斷開(kāi)電源來(lái)連接，可以在不破壞導(dǎo)線的情況下測(cè)量流經(jīng)導(dǎo)線的電流，使用十分便捷。此外，電流探頭與電壓探頭配合使用能夠測(cè)試功率、相位等數(shù)據(jù)，這對(duì)于電氣設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是非常有意義的。

電流探頭的原理

常用電流探頭有霍爾傳感器和測(cè)量電流磁場(chǎng)兩種類(lèi)型。

霍爾效應(yīng)傳感器是一種根據(jù)磁場(chǎng)變化輸出電壓的換能器，其電流探頭一般是測(cè)量直流或低頻信號(hào)的。此類(lèi)電流探頭是利用補(bǔ)償原理實(shí)現(xiàn)測(cè)量的，測(cè)量范圍可借助于補(bǔ)償放大器, 通過(guò)改變轉(zhuǎn)移阻抗加以改變。

電流互感器類(lèi)型的電流探頭只能用于測(cè)量交流電流，常用于高頻測(cè)量?；ジ衅骱诵膬?nèi)的交流電流在核心內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)，然后在第二繞組電路中引出電流，并被饋送至測(cè)量?jī)x。第二繞組的感應(yīng)電壓將與主要繞組電流成正比。電流卡環(huán)是將線圈繞組繞制在導(dǎo)磁率較高的磁性材料上, 當(dāng)被測(cè)電流較大時(shí), 存在磁飽和問(wèn)題。為了進(jìn)行精確測(cè)量，需要偶爾對(duì)探頭進(jìn)行消磁，并在消磁后補(bǔ)償探頭上保留的任何直流偏移。

現(xiàn)在常見(jiàn)的技術(shù)是混合交流/直流電流探頭，在一個(gè)探頭內(nèi)整合了用于測(cè)量直流和低頻的霍爾效應(yīng)傳感器元件以及測(cè)量交流的電流互感器。

圖1 霍爾效應(yīng)傳感器類(lèi)型

圖2 電流互感器類(lèi)型

圖3 混合霍爾效應(yīng)傳感器和電流互感器類(lèi)型

ZCP0030-50電流探頭

我司研發(fā)的ZCP0030-50電流探頭是混合交流/直流型，可以測(cè)量直流/交流電流，測(cè)量模擬帶寬50MHz，測(cè)量精度可達(dá)1%。這款探頭有30A和5A兩個(gè)量程，電流傳輸比分別為 0.1V/A 和 1V/A，主要用于測(cè)量馬達(dá)、開(kāi)關(guān)電源、逆變器、控制器、傳感器、放大器的瞬時(shí)電流等。

圖4 ZCP0030-50外觀圖

ZCP0030-50電流探頭性能測(cè)試

ZCP0030-5電流探頭性能參數(shù)測(cè)試包括17項(xiàng)功能指標(biāo)和1項(xiàng)性能指標(biāo)，綜合精度、帶寬、上升時(shí)間、分辨率和噪聲等測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表所示。

圖5 ZCP0030-50 測(cè)試結(jié)果表

1、直流精度測(cè)試

校準(zhǔn)源輸出不同的被測(cè)電流值，使用六位半萬(wàn)用表讀取電流探頭的響應(yīng)電壓值。從測(cè)試的數(shù)據(jù)可知，ZCP0030-50在量程范圍內(nèi)的直流精度為±1%±1mV。

圖6 直流精度測(cè)試表

2、上升時(shí)間測(cè)試