主流的電流測(cè)量技術(shù)包括電阻式測(cè)量電流、電磁感應(yīng)測(cè)量電流以及晶體管測(cè)量電流，每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)應(yīng)用的要求不同，可以采用合適的電流測(cè)量方法。

　　在這三種電流測(cè)量技術(shù)中，電阻式測(cè)量電流方法和晶體管電流測(cè)量技術(shù)是直流測(cè)量技術(shù)，電磁感應(yīng)測(cè)量電流技術(shù)典型應(yīng)用包括電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈，屬于間接測(cè)量電流技術(shù)。

一電阻式電流測(cè)量技術(shù)

　　用電阻測(cè)量電流是一種直接方法，典型的應(yīng)用是分流器。電阻測(cè)量電流技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，線性度好。檢流電阻與被測(cè)電流放在一個(gè)電路里，流經(jīng)電阻的電流會(huì)使一小部分電能轉(zhuǎn)化為熱。這個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程產(chǎn)生了電壓信號(hào)。用電阻測(cè)量電流除了簡(jiǎn)單易用和線性度好的特點(diǎn)，檢流電阻的性價(jià)比也很好，溫度系數(shù)(TCR)穩(wěn)定，可以達(dá)到100 ppm/℃以下或0.01%/℃，不會(huì)受潛在的雪崩倍增或熱失控的影響。還有，低阻(小于1mΩ)的金屬合金檢流電阻的抗浪涌能力非常好，在出現(xiàn)短路和過(guò)流情況時(shí)，能實(shí)現(xiàn)可靠的保護(hù)。

二電磁感應(yīng)電流測(cè)量技術(shù)

　　電磁感應(yīng)測(cè)量電流技術(shù)的典型應(yīng)用包括電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈。

01電流互感器

　　電磁感應(yīng)測(cè)量電流技術(shù)典型應(yīng)用是電流互感器。電流互感器有三個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：與線電壓隔離，無(wú)損測(cè)量電流，大信號(hào)電壓能很好地抵御噪聲。這種間接測(cè)量電流的方法要求用到變化的電流，例如交流電，瞬變電流或開(kāi)關(guān)式直流電，來(lái)產(chǎn)生一個(gè)磁耦合到次級(jí)繞組里的變化磁場(chǎng)。次級(jí)測(cè)量電壓可以根據(jù)在初級(jí)和次級(jí)繞組間的匝數(shù)比實(shí)現(xiàn)縮放。這種測(cè)量方法被認(rèn)為“無(wú)損的”，因?yàn)殡娐冯娏魍ㄟ^(guò)銅繞組時(shí)的電阻損耗非常小。但是，由于負(fù)載電阻、芯損，以及初級(jí)和次級(jí)直流電阻的存在，互感器的損耗會(huì)導(dǎo)致失去一小部分能量。

電流互感器原理圖

02羅氏線圈電流測(cè)量技術(shù)

　　羅氏線圈類(lèi)似于電流互感器，會(huì)在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)電壓，電壓大小與流經(jīng)隔離電感器的電流程正比。特殊之處在于，羅氏線圈采用的是氣芯設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)與依賴層壓鋼等高磁導(dǎo)率鐵芯和次級(jí)繞組磁耦合的電流互感器完全不同。氣芯設(shè)計(jì)的電感較小，有更快的信號(hào)響應(yīng)和非常線性的信號(hào)電壓。由于采用了這種設(shè)計(jì)，羅氏線圈經(jīng)常被用在像手持電表這樣的已有接線上，臨時(shí)性地測(cè)量電流，可以認(rèn)為是電流互感器的低成本替代方案。

　　關(guān)于羅氏線圈的基本原理可以參考：羅氏線圈的工作原理

03霍爾效應(yīng)電流測(cè)量技術(shù)

　　利用霍爾效應(yīng)測(cè)量電流的典型應(yīng)用是霍爾傳感器?；魻杺鞲衅鳟?dāng)一個(gè)帶電流的導(dǎo)體被放進(jìn)磁場(chǎng)里時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)和電流流動(dòng)方向上會(huì)產(chǎn)生電位差。這個(gè)電位與電流大小成正比。在沒(méi)有磁場(chǎng)和電流流過(guò)時(shí)，就沒(méi)有電位差。但如圖所示，當(dāng)有磁場(chǎng)和電流流過(guò)時(shí)，電荷與磁場(chǎng)相互作用，引起電流分布發(fā)生變化，這樣就產(chǎn)生了霍爾電壓。

　　霍爾效應(yīng)元件的優(yōu)點(diǎn)是能測(cè)量大電流，而且功率耗散小。然而，這種方法也有不少缺點(diǎn)，限制其使用，例如要對(duì)非線性的溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償、帶寬有限、對(duì)小量程的電流進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要求使用大偏置電壓，這會(huì)引起誤差、易受外部磁場(chǎng)的影響、對(duì)ESD敏感、成本高等。

　　關(guān)于霍爾效應(yīng)的基本原理可以參考：霍爾效應(yīng)

　　晶體管電流測(cè)量技術(shù)這里不做詳細(xì)介紹，總的來(lái)說(shuō)探測(cè)電路中電流的方法有很多種，每種方法均有其優(yōu)點(diǎn)和不足，在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)應(yīng)用特定的需求來(lái)選擇合適的方法。

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