電流

電流：是基本物理量之一，也是工程應(yīng)用中測量最多的物理量之一。電磁學(xué)上把單位時(shí)間里通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫做電流強(qiáng)度，簡稱電流，電流符號為I，單位是安培（A）。

電流測量方法有很多種，每種方法適用不同的場合，本文介紹幾種目前比較常見的電流測量方法，比較各自的特點(diǎn)和適用的場景。

磁電式

磁電式電流表：物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的測量電流大小的儀器。當(dāng)電流通過線圈時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的作用，線圈左右兩邊所受安培力的方向相反，安裝在軸上的線圈就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。測量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)的角度與電流的大小成正比，可以用指針的偏轉(zhuǎn)角度來指示電流的大小，這種電流計(jì)的刻度是均勻的。

• 磁電式儀表靈敏度高，可以測很弱的電流。

• 缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱，容易被燒壞。

這種磁電式電流表主要在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中使用，研發(fā)和現(xiàn)場幾乎不用。

分流器

分流器：又稱為分流電阻，采樣電阻，英文名為：Shunt或CVR。分流器是基于最基本的歐姆定律，它作為一個(gè)非常小的已知阻抗，串聯(lián)到被測電路中，測量電流流過分流器兩段產(chǎn)生的壓降，根據(jù)I=U/R，計(jì)算出該電路中的電流。分流器屬于接觸式測量方法，一般用于電壓不高、電流相對較小的情況。

• 分流測量簡單，直流測量精度可以達(dá)到比較高的程度。

• 分流器輸入與輸出之間沒有電隔離。

• 分流器如果電流太大，在電阻上就會(huì)產(chǎn)生很高的熱量，需要測量電阻具有很高的精度和溫度穩(wěn)定性。

• 分流器檢測高頻或大電流時(shí)，不可避免地帶有電感性，因此分流器的接入會(huì)影響被測電流波形。

常見產(chǎn)品：

東京精電（TOKYO-SEIDEN）、Verivolt（Encore系列同軸分流器）

互感器

電磁式電流互感器：電流互感器是基于電磁感應(yīng)原理的一種電流傳感器，通過主級和次級線圈的匝比，將一次側(cè)的電流按照匝比轉(zhuǎn)換成二次側(cè)電流，從而進(jìn)行測量。電流互感器是由鐵心和繞組構(gòu)成。電流互感器是電力系統(tǒng)使用最多的測量設(shè)備，技術(shù)成熟、成本低廉、精度非常高。

• 電流互感器在規(guī)定的工作頻率下有較高的精確度，但是它能適應(yīng)的頻率范圍很窄，尤其不能測量直流；

• 動(dòng)態(tài)范圍小，電流較大時(shí)，CT會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象；

• CT開路會(huì)產(chǎn)生高壓，危及人身和設(shè)備安全；

常見產(chǎn)品：國產(chǎn)各品牌互感器

 脈沖電流互感器:脈沖電流互感器主要用于測量高頻交流電流，高脈沖電流等。

常見產(chǎn)品：美國皮爾遜（Pearson Electronic）

羅氏線圈

 羅氏線圈：羅氏線圈(Rogowski Coil)又稱為羅柯夫斯基線圈，是一種空心線圈。一般由線圈和信號處理電路兩部分組成。由若干匝導(dǎo)線均勻?qū)ΨQ地繞制在一定形狀和尺寸的非鐵磁材料上制成，一次側(cè)導(dǎo)體垂直穿過骨架中心，當(dāng)導(dǎo)體中流過變化的電流，導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，由電磁感應(yīng)原理可知線圈輸出端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。

• 能測量從0.1Hz~幾十MHz的交流電流信號，電流范圍廣，從幾毫安(mA)到百萬安培(1000KA)。

• 傳感器部分是空心線圈，可以做到柔性且纖細(xì)。

• 只能測量交流，無法測量直流。

• 測量靈敏度受空心線圈橫截面以及長度的影響，因此容易受到導(dǎo)體位置的影響或外來干擾的影響，測量精度不高。

常見產(chǎn)品：英國PEM、日置（HIOKI）、國產(chǎn)知用（Cybertek）