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科普:如何进行电流的测量

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  • 发布时间:2019/9/15 10:29:46
  • 作者:银河电气

  电流测量可利用电流的各种效应进行测量,比如电效应、磁效应、热效应、化学效应等都可以,其中最方便、用的最多的还是电效应和磁效应。

常用的电流测量技术

  常用的电流测量技术多是基于电效应和磁效应。

  电效应是应用欧姆定律,通过电阻或分流器将电流信号转变为电压信号,这是最广泛的应用形式。但这种方式只能做成非隔离形式,在某些场合如高压、大电流情况下会受到限制。电效应最典型的应用是分流器。

  电流的隔离测量是一个重要的应用方向,基本都是应用磁效应来实现的。隔离测量又分为交流测量和直流测量。交流测量相对简单,直接应用电磁感应定律(变压器效应)即可,如互感器、罗氏线圈、皮尔逊线圈等。直流电流为稳恒电流,产生的恒定磁场无法直接耦合,无法应用变压器效应。直流电流的隔离测量,可进一步细分为直接式和间接式,直接式是将磁信号直接转换为电信号,如应用霍尔效应、磁阻效应等,间接式不直接转为电信号,如应用磁光效应、磁通门效应等。

  其他典型应用如:利用磁的力学作用的指针式电流计;基于电磁感应的电流互感器、罗氏线圈、皮尔逊线圈;基于磁光效应的光纤式电流互感器;基于霍尔效应霍尔电流传感器(开环/闭环);基于铁磁效应的磁调制式、磁通门式;应用磁效应,有一个很大的优点,是可以方便做成隔离测量形式。除指针式电流计外,其余均为隔离形式。

其他电流测量技术

  其他电流技术有热效应和化学效应等。

01热效应

交流电流的有效值是定义在热效应基础上的,即若相同时间内交流电流和直流电流产生的热量相同,则有效值相同。交直流差法,一般用于交流电流的计量和溯源,其他场合下应用很少。

02化学效应

  可通过生成或消耗的化学元素的质量,推算总电荷量,再间接计算电流。使用不便且需换算,这种方式很少采用。

衡量电流测量的指标

  衡量电流电流测量的指标有准确度、幅值、频率、比差(比例误差或幅值误差)、角差(角度误差或相位误差)等测量结果,还有测量时间、测量带宽和分辨率。


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