PRBTEK分享AC高頻柔性電流探頭的重要指標

AC電流探頭有無源的，也有有源的。

常見的無源AC探頭，比如說電流環(huán)，其基本原理如圖1，電流探頭前端有一個磁環(huán)，磁環(huán)上繞有線圈，使用時這個磁環(huán)套在被測的供電線上。由于電流流過電線所產(chǎn)生的磁場就被這個磁環(huán)收集到，磁通量和電線上流過的電流成正比，磁環(huán)上的線圈產(chǎn)生相應比例關(guān)系的電流，經(jīng)后級匹配電路轉(zhuǎn)換成相應比例關(guān)系的電壓。無源AC探頭的缺點是不能測量直流型號，且低頻截止點通常在100Hz以上，優(yōu)點是成本低。無源AC探頭根據(jù)嵌頭結(jié)構(gòu)可分為分芯和實芯的兩種。分芯的嵌口可手動張開和關(guān)閉，優(yōu)點是探頭能夠方便地卡到測量電流的導線上，在測量完成時，鉗口可以打開，探頭可以移到其它導線上;缺點是高頻響應速度比較慢。實芯AC無源探頭的優(yōu)點是響應速度比較快，高頻帶寬達到ns級別，甚至更高;缺點是被測電流一般比較小，通常在100A以下，測量時必須斷開被測導線，把導線穿過轉(zhuǎn)換器，然后重新把導線連接到電路上，才能進行測量。

圖1 常見的無源AC探頭測量原理示意圖

有源的AC探頭根據(jù)鉗口常見形式分為兩種：一種是普通的嵌式結(jié)構(gòu)，另一種是柔性結(jié)構(gòu)。 普通的嵌式結(jié)構(gòu)電流探頭一般都使用強磁性材料制作的鐵心，這種流過很大的一次電流，鐵心很容易產(chǎn)生磁飽和，因此使得無法進行準確的測量;而柔性探頭使用的是空芯型交流電流傳感器，因此在大電流的情況下也不飽和，所以柔性探頭一般用來測量大電流，而且只能測交流。柔性探頭的基本原理(如2)如下

圖2 空芯交流電流傳感器

Vout=(u*S*N*I)/(R*C*l) 其中R>>2fL

式中 l：線圈長度; S：線圈截面積;N：匝數(shù);L：電感量;u：磁導率

實際的柔性探頭一般會配合運放組成積分電路，達到更高的測量精度。

3.柔性電流探頭重要指標：

{C}1. {C}帶寬

柔性探頭是交流探頭，只能測量交流，帶寬有低頻截止點(-3dB點)fL和高頻截止點(-3dB點)fH。如下圖：(-3dB點：是指實際幅度的70.7%位置)

選擇探頭時就要考慮探頭的高頻截止點fH和低頻截止點 是否滿足要求fL。

要保證幅度滿足精度要求，選擇時一般要留有5倍余量。比如說探頭的低頻截止點是50Hz，表明實際如果測量50Hz，幅度大概是實際值的70.7%，誤差高達近30%。也就是測量50Hz的頻率波形，那么實際選擇探頭時要考慮截止點低于10Hz的型號探頭。高頻截止點也是同樣道理，比如說驅(qū)動頻率是100KHz，要想準確測量，必須選擇高頻帶寬大于500KHz的電流探頭，當然如果考慮到上升沿的問題，帶寬就要綜合考慮了。有些電流波形，雖然頻率只有100KHz，但是上升沿可能只有幾十個ns，就需要帶寬高達幾十MHz的電流探頭了。

以上就是AC高頻柔性電流探頭的相關(guān)知識，如您使用中還有其他問題，歡迎登陸西安普科電子科技網(wǎng)站。

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