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電流傳感器電路：電壓電流傳感器原理

根據不同的電流測量原理，電流傳感器一般有電阻分流器檢測、霍爾效應、磁通門、電磁感應、羅氏線圈（電磁感應原理及安培環路定律）這五種技術。根據測量原理的不同，電流傳感器主要有分流器、霍爾電流傳感器、電流互感器、磁通門電流傳感器、羅氏線圈、巨磁阻電流傳感器、光纖電流傳感器這幾種類型。
電壓傳感器原理：?
1.?磁平衡式霍爾電壓傳感器?
原邊電流VP通過原邊電阻轉換為原邊電流IP，IP產生的磁通量與霍爾電壓經過放大產生的副邊電流IS通過副邊線圈的磁通量相平衡。副邊電流IS精確地反映原邊電壓。

2.?磁調制式電壓傳感器?
本系列傳感器未使用霍爾元件。它采用兩組相同的磁路和副邊線圈，其工作原理為由內部方波振蕩電路產生的補償電流對安匝數補償，以達到磁場平衡。

3.?高阻隔離式電壓傳感器?
該系列電壓傳感器所測量的原邊電壓經原邊電阻值電阻分壓，其產生的低壓信號到副邊放大電路后輸出測量電壓信號Vs。?

4.?隔離放大器式電壓傳感器?
該系列電壓傳感器所測量的原邊電壓經過原邊高阻值電阻分壓，其產生的低壓信號采用高精度的光電隔離元件傳送到副邊放大電路后輸出測量電壓信號；亦可經電壓／電流轉換電路輸出測量電流信號IS。?

電流傳感器原理
一、分流器
分流器是根據直流電流通過電阻時電阻兩端產生電壓的原理制作而成，分流器實際就是一個阻值很小的電阻，當有直流電流通過時，產生壓降，供直流電流表顯示，直流電流表實際為電壓表，一般這個電壓表量程為75mV、150mV、300mV，用電壓表來測量這個電壓，再將這個電壓換算成電流，就完成了大電流的測量。

分流器原理圖
在低頻率小幅值電流測量中，表現出高的精度和較快的響應速度。在工業領域中，在不涉及到測量回路與被測電流之間電隔離的場合，分流器是將電流信號轉變成電壓信號的首選的低成本方案。
二、電流互感器
電流互感器原理是依據電磁感應原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。電流互感器的作用是可以把數值較大的一次電流通過一定的變比轉換為數值較小的二次電流，用來進行保護、測量等用途。

穿心式電流互感器原理圖
電流互感器技術成熟，在工頻測量方面有非常高的精度，由于其原理限制，不能測量直流。
三、霍爾電流傳感器
霍爾電流傳感器包括開環式和閉環式兩種，開環的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理，閉環的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。高精度的霍爾電流傳感器大多屬于閉環式。

開環霍爾電流傳感器原理圖

磁平衡式霍爾電流傳感器原理圖
四、磁通門電流傳感器
磁通門傳感器是利用被測磁場中高導磁率磁芯在交變磁場的飽和激勵下，其磁感應強度與磁場強度的非線性關系來測量弱磁場的。這種物理現象對被測環境磁場來說好像是一道“門”，通過這道“門”，相應的磁通量即被調制，并產生感應電動勢。利用這種現象來測量電流所產生的磁場，從而間接的達到測量電流的目的。

磁通門電流傳感器原理圖
磁通門傳感器具有分辨力高、測量弱磁場范圍寬、可靠、能夠直接測量磁場的分量和適于在速運動系統中使用等特點。
五、羅氏線圈
羅氏線圈是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環形線圈。輸出信號是電流對時間的微分。通過一個對輸出的電壓信號進行積分的電路，就可以真實還原輸入電流。該線圈具有電流可實時測量、響應速度快、不會飽和的特點，適用交流尤其是高頻大電流測量。

羅氏線圈測量原理圖
羅氏線圈是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環形線圈。輸出信號是電流對時間的微分。通過一個對輸出的電壓信號進行積分的電路，就可以真實還原輸入電流。該線圈具有電流可實時測量、響應速度快、不會飽和的特點，適用交流尤其是高頻大電流測量。
六、巨磁阻電流傳感器
物質的電阻率在磁場中會產生輕微變化。這種現象叫磁阻效應（AMR）。某些條件下物質電阻率會隨磁場產生較大變化稱作巨磁阻效應（GMR）。GMR可以比AMR大一個數量級的靈敏度。巨磁阻效應是一種量子力學和凝聚態物理學現象，是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現象。基于這個效應的傳感器就是巨磁阻傳感器。

巨磁阻電流傳感器原理圖
七、光纖電流傳感器
光纖電流傳感器是以法拉第磁光效應為基礎、以光纖為介質的新型電流傳感器。激光束通過光纖，并經起偏器產生偏振光，經自聚焦透鏡人射到磁光晶體：在電流產生的外磁場作用下，偏振面旋轉θF角度;經過檢偏器、光纖，進人信號檢測系統，通過對θF的測量得到電流值。

光纖電流傳感器原理圖
光纖電流傳感器主要應用于電力系統中電流的測量;除此之外與電機制造廠、測量儀器儀表廠結合，還可研制開發線路事故點的標定裝置及事故區間的判定裝置等一系列電力系統的測量、診斷裝置。

電流傳感器電路：電流傳感器

MicrochipTechnologyInc.(美國微芯科技公司)在美國國際傳感器及技術博覽會(SensorsExpo)上宣布推出模擬和數字相結合的電流傳感器PAC1921。該全新器件是世界上首個同時支持數字輸出和可配置模擬輸出的高端電流傳感器，能夠通過單輸出引腳呈現功率、電流或電壓。同時，所有功率相關輸出值也可通過與I2C?接口兼容的二線制數字總線進行傳輸。PAC1921采用10引腳3x3mmVDFN封裝，利用二線制總線傳輸以最大化數據和診斷報告，并利用模擬輸出最小化數據延遲。模擬輸出也可以經調節，配合3V、2V、1.5V或1V的單片機輸入的使用。對于在執行高速電源管理時不允許絲毫延遲的應用(如：聯網、電力分配、電力供應、計算和工業自動化應用)來說，PAC1921是一個理想的選擇。該器件還配備了一個39位累加寄存器和128倍增益放大器，使得其能夠測量小至0V、大至32V的系統負載功率。它還能夠集成超過2秒的功耗數據。此外，PAC1921配有一個READ/INT引腳，可進行測量周期的主控制，該引腳也能同步讀取多個器件。Microchip模擬和接口產品部營銷副總裁BryanJ.Liddiard表示：“PAC1921既能通過數字信號又能通過模擬信號輸出功率測量。它通過數字電流傳感器來最大化數據和診斷報告，并結合模擬電流傳感器來最小化數據延遲，賦予了設計人員更多的靈活性。”開發支持Microchip全新PAC1921高端功率和電流檢測評估板(部件編號：ADM)支持PAC1921，該評估板現已開始供貨。供貨PAC1921采用10引腳3x3mmVDFN封裝，現已開始提供樣片并投入量產，以5,000片起批量供應。相關閱讀：Microchip推出USB3.0控制集線器，支持相關評估板Microchip推出新型dsPIC33EP”GS”系列數字信號控制器Microchip推出全新單片機家族通用豐田車載娛樂系統中采用MicrochipMOST50出貨量已突破2500萬Microchip推出專為數字電源應用而優化的新型dsPIC33EP“GS”系列產品

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電流傳感器
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小小的電源設備已經融合了越來越多的新技術。例如開關電源、硬開關、軟開關、穩壓、線性反饋穩壓、磁放大器技術、數控調壓、PWM、SPWM、電磁兼容等等。實際需求直接推動電源技術不斷發展和進步，為了自動檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危險情況發生時具有自動保護功能和更高級的智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器應運而生并在我國逐漸受到廣大電源設計者的青睞。
中文名
電流傳感器
外文名
current sensor
類    型
檢測裝置
作    用
感受到被測電流的信息
功    能
變換成為符合標準的電信號
應    用
開關電源、硬開關、軟開關、
原    理
霍爾磁平衡原理
電流參數
LF-AI12-32A1-0.5/0~5A
目錄
1
定義
2
分類
3
霍爾傳感器
?
概述
?
工作原理
?
特性參數
?
安裝方法
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測量方法
?
抗干擾性
?
傳感器標定
?
性能指標
?
注意事項
4
新型產品
5
應用領域
6
未來趨勢
電流傳感器定義
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語音
電流傳感器，是一種檢測裝置，能感受到被測電流的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為符合一定標準需要的電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
電流傳感器
電流傳感器也稱磁傳感器，可以在家用電器、智能電網、電動車、風力發電等等，在我們生活中都用到很多磁傳感器，比如說電腦硬盤、指南針，家用電器等等。
電流傳感器分類
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語音
電流傳感器依據測量原理不同，主要可分為：分流器、電磁式電流互感器、電子式電流互感器等。電子式電流互感器包括霍爾電流傳感器、羅柯夫斯基電流傳感器及專用于變頻電量測量的AnyWay變頻功率傳感器（可用于電壓、電流和功率測量）等。與電磁式電流傳感器相比較，電子式電流互感器沒有鐵磁飽和，傳輸頻帶寬，二次負荷容量小、尺寸小、重量輕、是今后電流傳感器的發展方向。光纖電流傳感器是以法拉第磁光效應為基礎、以光纖為介質的新型電流傳感器。
電流傳感器
當線偏振光在介質中傳播時，若在平行于光的傳播方向上加一強磁場，則光振動方向將發生偏轉，偏轉角度ψ與磁感應強度B和光穿越介質的長度l的乘積成正比，即ψ=V*B*l，比例系數V稱為費爾德常數，與介質性質及光波頻率有關。偏轉方向取決于介質性質和磁場方向。上述現象稱為法拉第效應。1845年由M.法拉第發現。
電流傳感器霍爾傳感器
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語音
電流傳感器概述
AIC是“特制集成電路”的英文縮寫，它是八十年代末迅速發展起來的一項高技術產品。從設計思想、研制手段，直到測試方法，使與傳統的通用集成電路有質的區別，是將超大規模集成電路(VLSI)的工藝技術、計算機輔助設計(CAD)、自動測試技術(ATE)三者結合的豐碩成果。應用在變送器上，即為變送器專用厚膜電路。ASIC電路的變送器把變送器的轉換電路和輸出電路(即大部分電子電路)全部集成到一塊定制的芯片上，大大減少了元器件的數量，整個變送器僅有CT、PT、電源、大電容、ASIC芯片等少數幾個器件，從而可大大提高整個變送器的可靠性和長期穩定性。
電流傳感器工作原理
霍爾原理電流傳感器是基于霍爾磁平衡原理（閉環）和霍爾直測式（開環）兩種基本原理。開環電流傳感器的原理：原邊電流IP產生的磁通被高品質磁芯聚集在磁路中，霍爾元件固定在很小的氣隙中，對磁通進行線性檢測，霍爾器件輸出的霍爾電壓經過特殊電路處理后，副邊輸出與原邊波形一致的跟隨輸出電壓，此電壓能夠精確反映原邊電流的變化。霍爾電流傳感器可以測量各種類型的電流，從直流電到幾十千赫茲的交流電，其所依據的工作原理主要是霍爾效應。當原邊導線經過電流傳感器時，①原邊電流IP會產生磁力線，②原邊磁力線集中在磁芯周圍，③內置在磁芯氣隙中的霍爾電極可產生和原邊磁力線成正比的大小僅幾毫伏的電壓，④電子電路可把這個微小的信號轉變成副邊電流IS，⑤并存在以下關系式：(1)其中，IS—副邊電流；IP—原邊電流；NP—原邊線圈匝數；NS—副邊線圈匝數；NP/NS—匝數比，一般取NP=1。電流傳感器的輸出信號是副邊電流IS，它與輸入信號（原邊電流IP）成正比，IS一般很小，只有100~400mA。如果輸出電流經過測量電阻RM，則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的輸出電壓信號。
電流傳感器特性參數
標準額定值IPN和額定輸出電流ISNIPN指電流傳感器所能測試的標準額定值，用有效值表示（A.r.m.s），IPN的大小與傳感器產品的型號有關。ISN指電流傳感器額定輸出電流，一般為100~400mA，某些型號可能會有所不同。傳感器供電電壓VAVA指電流傳感器的供電電壓，它必須在傳感器所規定的范圍內。超過此范圍，傳感器不能正常工作或可靠性降低，另外，傳感器的供電電壓VA又分為正極供電電壓VA+和負極供電電壓VA-。測量范圍Ipmax測量范圍指電流傳感器可測量的最大電流值，測量范圍一般高于標準額定值IPN。測量范圍可用下式計算：
(2)要注意單相供電的傳感器，其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍，所以其測量范圍要高于雙相供電的傳感器。過載發生電流過載時，在測量范圍之外，原邊電流仍會增加，而且過載電流的持續時間可能很短，而過載值有可能超過傳感器的允許值，過載電流值傳感器一般測量不出來，但不會對傳感器造成損壞。精度霍爾效應傳感器的精度取決于標準額定電流IPN。在+25℃時，傳感器測量精度受原邊電流影響，使用下面公式可計算出精度：(3)其中，K=NS/NP。計算精度時必須考慮偏移電流、線性度、溫度漂移的影響。偏移電流ISO
偏移電流也叫殘余電流或剩余電流，它主要是由霍爾元件或電子電路中運算放大器工作狀態不穩造成的。電流傳感器在生產時，在25℃，IP=0時的情況下，偏移電流已調至最小，但傳感器在離開生產線時，都會產生一定大小的偏移電流。產品技術文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。線性度
電流傳感器
線性度決定了傳感器輸出信號（副邊電流IS）與輸入信號（原邊電流IP）在測量范圍內成正比的程度，ABB公司的電流傳感器線性度要優于0.1%。溫度漂移偏移電流ISO是在25℃時計算出來的，當霍爾電極周邊環境溫度變化時，ISO會產生變化。因此，考慮偏移電流ISO的最大變化是很重要的，這可以通過下式計算：其中，CV（Catalogue value）是指電流傳感器性能表中的溫度漂移值，例如：對CS2000BR型來說，CV為0.5×10-4/℃，最大溫度Tmax為-40℃，額定輸出電流為400mA，則偏移電流的最大變化為：Ma
電流傳感器安裝方法
霍爾電流傳感器產品說明一般由“傳感器產品型號”和“生產日期”兩部分構成[5]。“傳感器產品型號”用于標明傳感器的型號、額定測量值、標準型或非標準型。“傳感器生產日期”則是由8位數字構成，表明傳感器的生產年份、日期（一年中的第幾日）及傳感器序列號。霍爾電流傳感器產品很多，每種傳感器的外形結構、尺寸大小等都有所不同，下面介紹幾種典型的外形結構及安裝接線方法。MP25P1型MP25P1電流傳感器是ABB公司中一種量程很小的傳感器，所能測量的額定電流為5、6、8、12、25A，原邊管腳的不同接法可確定額定測量電流為多少。ES300C型
如MP25P1一樣，一般傳感器都有正極（+）、負極（-）、測量端（M）三個管腳，但ES300C則沒有此三個管腳，而是有紅、黑、綠三根引線，分別對應于正極、負極及測量端。同時在ES300C型傳感器中有一內孔，測量原邊電流時要將導線穿過該內孔。不管是MP25P1還是ES300C型等電流傳感器，安裝時管腳的接線應根據測量情況進行相應連線。（1）在測量交流電時，必須強制使用雙極性供電電源。即傳感器的正極（+）接供電電源“+VA”端，負極接電源的“-VA”端，這種接法叫雙極性供電電源。同時測量端（M）通過電阻接電源“0V”端。（2）在測量直流電流時，可使用單極性或單相供電電源，即將正極或負極與“0V”端短接，從而形成只有一個電極相接的情況，其接法共有四種。在傳感器產品中，標有“-N”標志的表示該傳感器沒有電源意外倒置防護措施；標有“-P”標志的則表示該傳感器具有防護措施。(3)具有屏蔽作用的傳感器的連接方法ABB公司的部分電流傳感器具有電磁屏蔽作用，其產品外殼上會多一個“E”標志的端口，其連接方式有兩種：將屏蔽端和負極（-VA）或零線（0V）相連。另外，安裝時必須全面考慮產品的用途、型號、量程范圍、安裝環境等。比如傳感器應盡量安裝在利于散熱的場合；如果環境只適于垂直安裝，則必須選擇帶“V”字標志的傳感器（如CS300 BRV）。
電流傳感器測量方法
除了安裝接線、即時標定校準、注意傳感器的工作環境外，通過下述方法還可以提高測量精度：
電流傳感器
1、原邊導線應放置于傳感器內孔中心，盡可能不要放偏；2、原邊導線盡可能完全放滿傳感器內孔，不要留有空隙；3、需要測量的電流應接近于傳感器的標準額定值IPN，不要相差太大。如條件所限，手頭僅有一個額定值很高的傳感器，而欲測量的電流值又低于額定值很多，為了提高測量精度，可以把原邊導線多繞幾圈，使之接近額定值。例如當用額定值100A的傳感器去測量10A的電流時，為提高精度可將原邊導線在傳感器的內孔中心繞九圈（一般情況，NP=1；在內孔中繞一圈，NP=2；……；繞九圈，NP=10，則NP×10A=100A與傳感器的額定值相等，從而可提高精度）；4、當欲測量的電流值為IPN/5的時，在25℃仍然可以有較高的精度。
電流傳感器抗干擾性
1、電磁場
A1直流電流變送器
閉環霍爾效應電流傳感器，利用了原邊導線的電磁場原理。因此下列因素直接影響傳感器是否受外部電磁場干擾。(1)傳感器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化；(2)外部導線與傳感器的距離、外部導線的形狀、位置和傳感器內霍爾電極的位置；
A3單相交流電流變送器
(3)安裝傳感器所使用的材料有無磁性；(4)所使用的電流傳感器是否屏蔽；為了盡量減小外部電磁場的干擾，最好按安裝指南安裝傳感器。2、電磁兼容性
電磁兼容性EMC，（Electro -Magnetic Compatibility ）是研究電氣及電子設備在共同的電磁環境中能執行各自功能的共存狀態，即要求在同一電磁環境中的上述各種設備都能正常工作而又互不干擾，達到“兼容”狀態的一門學科[8]。空間電磁環境的惡化越來越容易使電子元器件之間因互不兼容而引發系統的誤動作，因此電工、電子設備電磁兼容性檢測極有必要。由于實際生產、科研及市場推廣的迫切需要，采用已通過電磁兼容性檢測的電流和電壓傳感器已形成共識，并已成為一個強制性標準。ABB公司的所有電流傳感器自1996年1月1日起，均已通過了EMC檢測。
電流傳感器傳感器標定
1、偏移電流ISO偏移電流必須在IP=0、環境溫度T≈25℃的條件下進行校準，按方法（雙極性供電）接線，且測量電壓VM必須滿足：VM≦RM×ISO (5)2、精度在IP=IPN（AC or DC）、環境溫度T≈25℃、傳感器雙極性供電、RM為實際測量電阻的條件下進行測量，并用公式(3)計算精度。3、保護性測試霍爾電流傳感器在測量電路短路、測量電路開路、供電電源開路、原邊電流過載、電源意外倒置的條件下都可受到保護。對上述各項測試舉例如下：（1）測量電路短路此項測試必須在IP=IPN、環境溫度T≈25℃、傳感器雙向供電、RM為實際應用中的電阻條件下進行，開關S應在一分鐘之內合上和打開。（2）測量電路開路此項測試條件為IP=IPN、環境溫度T≈25℃、傳感器雙向供電、RM是實際應用中的電阻。開關S應在一分鐘之內完成閉合/打開切換動作。（3）電源意外倒置測試為防止電源意外倒置而使傳感器損壞，在電路中專門加裝了保護二極管，此項測試可使用萬用表測試二極管兩端，測試應在IP=0、環境溫度T≈25℃、傳感器不供電、不連接測量電阻的條件下進行。可使用以下兩種方法測試：第一種：萬用表紅表筆端接傳感器“M”端，萬用表黑表筆端接傳感器“+”端；第二種：萬用表紅表筆接傳感器負極，萬用表黑表筆接傳感器M端；在測試中，如萬用表鳴笛，說明二極管已損壞。八、傳感器應用計算[5]電流傳感器的主要計算公式如下：NPIP=NSIS； 計算原邊或副邊電流VM=RMI； 計算測量電壓VS=RSIS； 計算副邊電壓VA=e+VS+VM； 計算供電電壓
電流傳感器
其中，e是二極管內部和晶體管輸出的壓降，不同型號的傳感器有不同的e值。這里我們僅以ES300C為例，這種傳感器的匝數比NP/NS=1/2000、標準額定電流值IPN=300A rms 、供電電壓VA的范圍為±12V~±20V（±5%）、副邊電阻RS=30Ω ，在雙極性（±VA）供電，其傳感器測量量程>100A且無防止供電電源意外倒置的保護二極管的情況下，e=1V。在上述條件下：（1）給定供電電壓VA，計算測量電壓VM和測量電阻RM：假設：供電電壓VA=±15V根據上述公式得：測量電壓VM=9.5V；測量電阻RM=VM/IS=63.33Ω；副邊電流IS=0.15A。所以當我們選用63.33Ω的測量電阻時，在傳感器滿額度測量時，其輸出電流信號為0.15A ，測量電壓為9.5V。（2）給定供電電壓和測量電阻，計算欲測量的峰值電流；假設：供電電壓VA=±15V，測量電阻RM=12Ω，則：VM+VS=（RM+RS）×IS=VA-e=14V而：RM+RS=12W+30W=42W，則最大輸出副邊電流： A原邊峰值電流：IPmax=ISmax(NS/NP)=666A這說明，在上述條件下，傳感器所能測量的最大電流即原邊峰值電流為666A。如果原邊電流大于此值，傳感器雖測量不出來，但傳感器不會被損壞。（3）測量電阻（負載電阻）能影響傳感器的測量范圍。測量電阻對傳感器測量范圍也存在影響，所以我們需要精心選擇測量電阻。用下式可計算出測量電阻：其中，VAmin—扣除誤差后的最小供電電壓；e—傳感器內部晶體管的電壓降；RS—傳感器副邊線圈的電阻；ISmax—原邊電流IP為最大值時的副邊電流值。另外我們可以通過下式確認所選傳感器的穩定性。如果VAmin不符合上式，則會造成傳感器的不穩定。一旦出現這種情況，我們可以有以下三種方法克服：1）更換電壓更大的供電電源；2）減小測量電阻的值；3）將傳感器更換成RS較小的傳感器。例如，某種型號的電流傳感器，其標準額定電流IPN=1000A，匝數比NP/NS=1/2000，e值為1.5V，副邊電阻RS=30Ω，測量電阻RM=15W，用15V電源單極性供電。則VA=30V（單極性供電是雙極性供電的2倍）， 而：IS=IP×NP/NS=0.5AVS=RS×IS=15VVM=RM×IS=7.5V
通過以上檢驗，可知這種傳感器在此條件下測量能保證穩定性。它所能測量的原邊電流的最大值（即測量范圍）傳感器是能夠受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置的總稱,通常由敏感元件和轉換元件組成。當傳感器的輸出為規定的標準信號時，則稱為變送器。變送器的概念是將非標準電信號轉換為標準電信號的儀器，傳感器則是將物理信號轉換為電信號的器件，過去常講物理信號，隨之其他信號也將出現。一次儀表指現場測量儀表或基地控制表，二次儀表指利用一次表信號完成其他功能：諸如控制，顯示等功能的儀表。傳感器和變送器本是熱工儀表的概念。傳感器是把非電物理量如溫度、壓力、液位、物料、氣體特性等轉換成電信號或把物理量如壓力、液位等直接送到變送器。變送器則是把傳感器采集到的微弱的電信號放大以便轉送或啟動控制元件。或將傳感器輸入的非電量轉換成電信號同時放大以便供遠方測量和控制的信號源。根據需要還可將模擬量變換為數字量。傳感器和變送器一同構成自動控制的監測信號源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應的變送器。還有一種變送器不是將物理量變換成電信號，如一種鍋爐水位計的“差壓變送器”，他是將液位傳感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通過儀表管送到變送器的波紋管兩側，以波紋管兩側的差壓帶動機械放大裝置用指針指示水位的一種遠方儀表。當然還有把電氣模擬量變換成數字量的也可以叫變送器。以上只是從概念上說明傳感器和變送器的區別。
電流傳感器性能指標
B1單相交流電流變送器
* 執行標準：IEC688：1992，* 精度等級：≤1.0%.F.S* 線 性 度：優于0.2%* 響應時間：≤10Us* 頻率特性：0~10KHz* 失調電壓：≤20mV* 溫度特性：≤150PPM/℃(0~50℃)
B2直流漏電流傳感器
* 整機功耗：≤30 mA* 隔離耐壓：輸入/輸出/外殼間 AC2.0KV/min*1mA* 過載能力：2倍電流連續，30倍1秒* 阻燃特性：UL94-V0* 工作環境：-10℃~50℃，20%~90%無凝露
電流傳感器注意事項
* 注意產品標簽上的輔助電源信息，變送器的輔助電源等級和極性不可接錯，否則將損壞變送器；* 電流方向與產品外殼上所標的箭頭同向時，才能獲得正向輸出；* 原邊母線的溫度不應超過60℃，電流母線填滿原邊穿線孔時，獲得最佳測量精度；* 本系列變送器內部未設置防雷擊電路，當變送器輸入、輸出饋線暴露于室外惡劣氣候環境之中時，應注意采取防雷措施；* 變送器為一體化結構，不可拆卸，同時應避免碰撞和跌落；* 請勿損壞或者修改產品的標簽、標志，請勿拆卸或改裝變送器，否則公司將不再對該產品提供“三包”（包換、包退、包修）服務。
電流傳感器新型產品
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新型傳感器及應用(5張)
霍爾電壓、電流傳感器主要用于工業控制和獨立的電壓、電流測量，因此，一般都不標稱與功率測量準確度密切相關的角差指標，因此，不適用于高精度的功率測量。隨著變頻技術和節能技術的發展，有必要對各類變頻調速裝置的能效進行準確的評測，而電磁式電壓、電流互感器一般只能準確測量工頻正弦電路的功率。新型的變頻功率傳感器，是一種電壓、電流組合式傳感器，該類傳感器直接輸出數字量，并采用光纖進行傳輸，可以有效避免傳輸環節的損耗和干擾。并且在較寬的頻率范圍內具有較小的比差和角差，可以準確測量各類變頻電量（電壓、電流、功率和諧波等）。廣泛應用于混合動力電動汽車、電動車、太陽能發電、風力發電、變頻器、變頻電機和燃料電池等的產品檢驗和能效評測。英國出現了一種適合于安裝在240伏-600安變電站主線上的電流傳感器，這種傳感器對變電站的電力輸出進行監控，可以減少地方電網故障所造成的停電時間。電流傳感器可以對供電電纜進行電流監控，若是電纜出線超負荷，這些電流傳感器可將一部分負荷轉移到其他相中，或者是新鋪設的電纜中，保護電纜的安全使用和運行。隨著智能電網的不斷發展和升級，電流傳感器也在技術、設計和效用等方面不斷進行改進和完善，對冶金、化工等行業的電流測流具有重大作用。基于智能電網的光纖電流傳感器新型光纖電流傳感器就是智能電網快速發展的科技產物。我國推出了XDGDL-1光纖電流傳感系統，實現了管線電流傳感系統的全數字閉環控制，具有穩定性和線性度好、靈敏度高等特點，滿足了大量程范圍的高精度測量要求。同時，該系統開發了一種可現場繞制的伸縮結構，安裝方便，可避免雜散磁場的干擾，母線偏心的測量誤差小于正負0.1%，實現了一種高精度信號轉換方案，為整流器控制設備提供高精度模擬信號和標準數字通信接口。基于TMR（隧道磁電阻）效應的電流傳感器：TMR磁感應技術在2004年首次工業應用于電腦硬盤領域， 使硬盤的存儲密度有了質的飛躍，單碟TB級的存儲硬盤進入民用市場。經過近10年的發展，TMR技術依然煥發勃勃生機。TMR磁感應效應和Hall技術類似，算是第四代磁感應技術。靈敏度，分辨率，功耗，溫度特性都有10倍以上的提升。全芯片級制程控制提供可靠的品質和合理的價格。國內有些廠家開始推出TMR技術的電流傳感器。基于TMR芯片制造的電流傳感可以在高靈敏度，溫度穩定性，抗干擾性，小型化、集成化、智能化和低功耗方面有著出色的表現。
[1]
工業升級發展促進電流傳感器改進在我國工業發展升級的驅動下，電力設備的安全性使用越來越受到重視。電流傳感器作為一個兼具保護性和監控作用的工具，將會在未來的電網中起到更重要的意義。相比國外同類產品，國內的電流傳感器技術還有很大的差距需要彌補和提高。國內也逐漸涌現出有很多新型產業，都需要傳感器的支持，無論是出于安全性考慮還是市場效益考慮，電流傳感器將會趨于更加高效可靠，在低碳環保的要求下，小型化也是未來的一大趨勢，這也將促進國內傳感器廠商投入更多的經歷開發新技術和產品。在不久的將來，電流傳感器將會在更多行業得到廣泛應用，同時將為新興物聯網打好基礎。
電流傳感器應用領域
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電流傳感器應用于風力發電：風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109GW，其中可利用的風能為2×107GW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而新世紀，人們感興趣的是如何利用風來發電，以及如何才能發電量最大化。電流傳感器作為主要的檢測元件，在其中起到至關重要的作用 。
電流傳感器未來趨勢
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電流傳感器未來的發展趨勢有以下幾種特點：1、高靈敏度。被檢測信號的強度越來越弱，這就需要磁性傳感器靈敏度得到極大提高。應用方面包括電流傳感器、角度傳感器、齒輪傳感器、太空環境測量。2、溫度穩定性。更多的應用領域要求傳感器的工作環境越來越嚴酷，這就要求磁傳感器必須具有很好的溫度穩定性，行業應用包括汽車電子行業。3、抗干擾性。很多領域里傳感器的使用環境沒有任何評比，就要求傳感器本身具有很好的抗干擾性。包括汽車電子、水表等等。4、小型化、集成化、智能。要想做到以上需求，這就需要芯片級的集成，模塊級集成，產品級集成。5、高頻特性。隨著應用領域的推廣，要求傳感器的工作頻率越來越高，應用領域包括水表、汽車電子行業、信息記錄行業。6、低功耗。很多領域要求傳感器本身的功耗極低，得以延長傳感器的使用壽命。應用在植入身體內磁性生物芯片，指南針等等。
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電流傳感器具有高靈敏度，因為它允許傳感器更可重復。當傳感器輸出打開時，它引導電流通過電機靜止部分的線圈繞組。這種電流產生一個磁場，與軸上的永磁體的磁場相互作用，并導致軸旋轉。當磁鐵經過 時，每次磁鐵經過時，高度可重復的傳感器在相同角度位置改變狀態。例如，電機軸的一次完全旋轉...
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參考資料
1.

希磁科技推出低成本、小體積、高性能電流傳感器：STK-HD系列
．新浪網．2015-03-30[引用日期2015-03-31]

電流傳感器電路：電流傳感器電路圖

　　電流傳感器電路
　　提出一種基于電荷測試的片外電流傳感器電路，該電流傳感器電路由4片高速電流反饋放大器（CFAs）組成，使用CLC449單片集成運算放大器作為基本組成單元。改進后的電路如圖2所示。

　　電流傳感器電路通過測量連接在電源線上的采樣電阻兩端的電壓降而獲得瞬態電流，因此要求電流讀取放大單元要有足夠高的阻抗，以避免測試電路對被測集成電路供電電流的影響。利用運放U1和U2構成的電壓跟隨器電路為被測電路和U3構成的差分放大器電路的輸入端提供阻抗隔離。為了提高傳感器電路的穩定性，本文采用性能非常優良的儀用放大電路，增加了電阻R12。

　　根據式（3）可知，若前級放大器增益（R12+R11+R9）／R12增大，則CMRR也相應增大，如果R11和R9使用的是基本相同的值，那么稍稍出現偏差也無所謂。為了能改變放大倍數，甚至可以大幅度地改變R12的值，因為式（1）中的V+和V-各自之間沒有任何關系，所以CMRR也不會發生大的變化。并且在多數情況下，通過對稱使用U1和U2兩個運算放大器，而且R11=R9，則U1和U2兩個運算放大器由CMRR引起的輸出誤差，相位相同而且大小相等，這樣，差動放大電路的輸出誤差就會小到可以忽略不計。
　　AD電流傳感器典型應用接口電路圖
　　用途：用于電流傳感、電機控制、加速度傳感器、壓力傳感器、位置標志傳感器、應變傳感器和其他低電平信號源電路。

　　電流傳感器采樣電路
　　傳感器輸出電壓是正負值，但采集器要求輸入電壓是正值，該如何處理？
　　普樂銳思電流傳感器輸出的是模擬電流信號，而多數數字采樣系統測量的是電壓信號，即使其同時具備電壓、電流測量能力，電壓通道的測量精度一般遠高于電流通道。為獲得更高的測量精度，電流傳感器需要輸出一個電壓信號給采集器。這就需要在傳感器后接一個采樣電阻，將電流信號轉化為電壓信號。
　　當有客戶要求將測量電流轉換成電壓信號輸出時，普樂銳思可以提供IV變換器（IVC），方便測量。IVC根據被測電流的流向，可輸出正電壓值或負電壓值。但有眾多的采集器，僅能采集正電壓信號，此時如何處理？
　　例如，采集器要求輸入電壓范圍是0-5V，采集±100A電流傳感器的輸出信號，測試系統該如何搭建？
　　這需要對測試電壓信號進行平移，由正負區間平移至全正區間。
　　首先需要確定IVC型號，采集器輸入范圍為0-5V，即動態范圍為5V。IVC輸出信號的動態范圍一定要小于此值，超過此范圍，必然有部分信號處于飽和位置，造成測試失真。IVC的標準輸出有3種，分別為：±1V、±2V、±5V，動態范圍分別為2V、4V、10V。10V型號超過了采集器的動態范圍，不能使用。最接近5V（必須小于）的是4V，因此，優先選擇±2V 輸出的IVC-0102型號。
　　還有一種情況需要考慮，即傳感器的過載特性，±100A電流傳感器的量程為±100A，但可短時過載至±150A或以上，±100A對應的IVC-0102輸出動態范圍為4V，而±150A對應的動態范圍為6V，超出了采集器可測量的范圍。因此，需要測量高過載情況下，需選擇±1V 輸出的型號IVC-0101，它在±150A下的動態范圍為3V，滿足小于5V的要求。
　　其次，需確定信號的中點，即IVC輸出零值，對應的采集器電壓值。
　　一般信號中點取在動態范圍的中點附近，0-5V區間最常用的信號中點為2.5V，其它常用電壓還有2V、2.048V、3.3V等。請再次確認IVC輸出的電壓值經中點平移后可被此區間完全覆蓋。
　　信號中點要求要非常穩定，此電壓不能隨溫度、時間等產生明顯漂移，因此，需要選擇高精度的電壓參考源，Analog Devices Inc、Texas Instruments、Linear等公司均可提供一系列高性能電壓基準。采集器需要的輸入電壓可以通過參考電壓與IVC輸出電壓相加（或相減）即可，通過一個簡單的運放加法器即可實現。

　　其輸入輸出關系為：Vout=Vref + Vin
　　上述電路中，對Vref的驅動能力有一定要求，電壓參考的輸出電流不能太小，一般需要在電壓參考后加一級驅動電路。
　　也可以使用反相放大電路：

　　其輸入輸出關系為：Vout=Vref - Vin
　　反向放大電路的好處是，對基準Vref的驅動能力要求很低，不需要緩沖電路。