2020年小置“電”學(xué)堂的第一期，小置帶來(lái)的是有關(guān)日置HIOKI開(kāi)發(fā)的世界領(lǐng)先水平的電流探頭和傳感器的6種電流測(cè)量方式系列文章的第5篇。

上一期中，我們討論了通用的零磁通電流檢測(cè)方法，以及如何將其與繞組或電流互感器（CT）配對(duì)以實(shí)現(xiàn)在寬頻率范圍內(nèi)滿(mǎn)足各種應(yīng)用，并且能夠高精度的去測(cè)量AC電流。

在本期中，我將重點(diǎn)介紹零磁通的測(cè)量方法。該方法使用霍爾元件通過(guò)電流探頭能夠高精度的感應(yīng)到AC / DC。

電流探頭主要用于電氣設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備和電子元件的設(shè)計(jì)階段。與示波器或存儲(chǔ)記錄儀組合使用時(shí)，該系統(tǒng)可提供極高的精度和寬頻率測(cè)試，可作為測(cè)量電流消耗和控制的必不可少的工具。

這里說(shuō)明一下，在零磁通的方法中，為了抵消在被測(cè)導(dǎo)體中流動(dòng)的交流電流在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁通，會(huì)在反饋線圈中流通2次電流。但是使用CT，霍爾元件或磁通門(mén)元件檢測(cè)會(huì)存在無(wú)法消除低頻領(lǐng)域中磁通量的問(wèn)題。此時(shí)需要通過(guò)放大電路產(chǎn)生次級(jí)反饋電流，以抵消磁通中低頻區(qū)的磁通量。該次級(jí)電流流向分流電阻器，產(chǎn)生的電壓與在被測(cè)導(dǎo)體中流動(dòng)的電流成正比。

例

霍爾元件電流傳感器3273-50、3274、3275、3276，CT6700，CT6701，CT6710和CT6711代表了霍爾元件的檢測(cè)方法，它們均具有以下主要特性：

?  與CT檢測(cè)方法類(lèi)似，傳感器的運(yùn)作取決于抵消磁芯中的磁通量，使其不受磁芯的B-H磁特性影響而具有出色的線性度。

?  由于探頭在高頻區(qū)域中使用次級(jí)反饋繞組的CT進(jìn)行運(yùn)作，并在低頻區(qū)域中使用放大器，因此支持較高的頻率帶寬。

?  與下一期將要討論的磁通門(mén)元件檢測(cè)方法一樣，由于幾乎沒(méi)有勵(lì)磁電流噪聲，因此總體噪聲非常低。

注意：

日置HIOKI電流探頭中使用的霍爾元件是使用稱(chēng)為銻化銦（InSb）的化合物半導(dǎo)體在內(nèi)部開(kāi)發(fā)和制造的，該化合物在提供高靈敏度的同時(shí)由于對(duì)周?chē)鷾囟鹊拿舾行远菀装l(fā)生溫度漂移。

由于零磁通量法通過(guò)驅(qū)動(dòng)磁路的負(fù)反饋特性實(shí)現(xiàn)了非常穩(wěn)定的測(cè)量，從而降低了磁芯的影響，因此它能夠提供寬頻帶和革新技術(shù)的線性度，這是有助于優(yōu)化傳感器的性能。這些特性非常適合以下AC / DC的測(cè)量應(yīng)用：

?  汽車(chē)ECU和儀表系統(tǒng)的電流測(cè)試，例如，暗電流，大電流，各種電機(jī)的工作電流

?  可穿戴設(shè)備（例如電池供電的設(shè)備及其傳感器）的電流消耗測(cè)試

?  評(píng)估高速開(kāi)關(guān)設(shè)備的性能，例如監(jiān)視SiC，GaN或其他類(lèi)型的高級(jí)組件的電流波形