電流傳感器分類

以下分類方法以傳感器的工作原理作為分類依據(jù)：

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　　1、電阻分流器檢測(cè)技術(shù)

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　　分流器是根據(jù)電流通過電阻時(shí)在電阻2端產(chǎn)生電壓進(jìn)行測(cè)量。

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　　應(yīng)用領(lǐng)域：

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　　在低頻率小幅值電流測(cè)量中，表現(xiàn)出高的精度和較快的響應(yīng)速度。在工業(yè)領(lǐng)域中，在不涉及到測(cè)量回路與被測(cè)電流之間電隔離的場(chǎng)合，分流器是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)的首選的低成本方案。

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　　2、電流互感器

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　　電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的，電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變化轉(zhuǎn)換成數(shù)值較小的二次電流，用來(lái)進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量等用途。

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　　3、霍爾電流傳感器

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　　開環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理，閉環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。所以閉環(huán)的在響應(yīng)時(shí)間跟精度上要比開環(huán)的好很多。開環(huán)和閉環(huán)都可以監(jiān)測(cè)交流電，一般開環(huán)的適用于大電流監(jiān)測(cè)，閉環(huán)適用于小電流監(jiān)測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：封裝尺寸小 ，測(cè)量范圍廣 ，重量輕，低電源損耗，無(wú)插損

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　　開環(huán)式霍爾傳感器的工作過程：

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　　原邊電流（Ip）通過一根導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線四周將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，它能通過磁芯聚集感應(yīng)到霍爾器件上并使其有一信號(hào)輸出。這一信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大器放大后直接輸出，霍爾器件輸出的信號(hào)準(zhǔn)確反映了原邊電流的輸出情況。

　　閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作過程：

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　　當(dāng)原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過磁芯集中在磁路中，霍爾器件固定在氣隙中檢測(cè)磁通，通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補(bǔ)償電流，用于抵消原邊電流（IP）產(chǎn)生的磁通，使得磁路中磁通始終保持為零。霍爾器件和輔助電路產(chǎn)生的副邊補(bǔ)償電流準(zhǔn)確反映了原邊電流的大小。經(jīng)過特殊電路的處理，傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。

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　　4、磁通門電流傳感器

　　磁通門傳感器是利用被測(cè)磁場(chǎng)中高導(dǎo)磁鐵芯在交變磁場(chǎng)的飽和激勵(lì)下，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的非線性關(guān)系來(lái)測(cè)量弱磁場(chǎng)的一種傳感器。

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　　磁通門傳感器就是利用某些高磁導(dǎo)率的軟磁材料（如坡莫合金）作磁芯，以其一起在交流磁場(chǎng)作用下的次飽和特性及法拉第電磁感應(yīng)原理研制成的測(cè)磁裝置。其結(jié)構(gòu)可以看成一個(gè)特殊的變壓器，磁通門測(cè)磁法正是利用這種特殊變壓器的磁芯，當(dāng)交變電流流過該變壓器原邊線圈時(shí)，磁芯反復(fù)被交變過飽和勵(lì)磁所磁化，當(dāng)有外磁場(chǎng)存在時(shí)，勵(lì)磁變得不對(duì)稱，變壓器的輸出信號(hào)受到外磁場(chǎng)的調(diào)制。通過檢測(cè)輸出的調(diào)制信號(hào)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外磁場(chǎng)的測(cè)量。磁通門探頭的輸出主要是激勵(lì)信號(hào)的二次諧波，需要經(jīng)過處理得到測(cè)量數(shù)據(jù)。

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　　磁通門傳感器具有分辨力高、測(cè)量弱磁場(chǎng)范圍寬、可靠、能夠直接測(cè)量磁場(chǎng)的分量和適于在速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中使用等特點(diǎn)。

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　　5、羅氏線圈

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　　羅氏線圈又稱磁位計(jì)，是一種繞制在非磁性骨架上的空心線圈，基于電磁感應(yīng)原理對(duì)大電流進(jìn)行測(cè)量。具有測(cè)量范圍寬、精度高、絕緣性能好和無(wú)磁飽和現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。但是它只能用來(lái)檢測(cè)交流電流。

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　　6、巨磁阻電流傳感器

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　　巨磁電阻傳感器將四個(gè)巨磁電阻構(gòu)成惠斯登電橋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以減少外界環(huán)境對(duì)傳感器輸出穩(wěn)定性的影響，增加傳感器靈敏度。

　　7、光纖電流傳感器

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　　激光束通過光纖，并經(jīng)起偏器產(chǎn)生偏振光，經(jīng)自聚焦透鏡人射到磁光晶體：在電流產(chǎn)生的外磁場(chǎng)作用下，偏振面旋轉(zhuǎn)θF角度；經(jīng)過檢偏器、光纖，進(jìn)人信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，通過對(duì)θF的測(cè)量得到電流值。

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　　當(dāng)設(shè)置系統(tǒng)中兩偏振器透光主軸的夾角為45°，經(jīng)過傳感系統(tǒng)后的出射光強(qiáng)為：

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　　l=（Io/2）（1+sin2θF）

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　　式中Io為入射光強(qiáng)。通過對(duì)出射光強(qiáng)的測(cè)量，就可以得出θF，從而可測(cè)出電流的大小。

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　　優(yōu)點(diǎn)：

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　　（1）容易安裝，不用斷開導(dǎo)線，僅將細(xì)長(zhǎng)、柔軟的絕緣光纖卷繞在導(dǎo)體上就可檢測(cè)電流，能實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳感裝置的小利輕量化；

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　　（2）無(wú)電磁噪音的干擾。近年的計(jì)測(cè)控制系統(tǒng)中，一般將傳感器的輸出連接于半導(dǎo)體的電子回路，傳感裝置本身全部由光學(xué)器件構(gòu)成，故具有抗電磁干擾（EMI）特性；

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　?。?）計(jì)測(cè)范圍廣，沒有鐵心磁飽和的制約，同時(shí)，法拉第效應(yīng)的響應(yīng)速度快，具有從低頻到高頻、到大電流的廣闊測(cè)量范闈；

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　?。?）因?yàn)樾盘?hào)通過光纖傳輸。波形畸變小。傳輸損耗小，故可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸。