分流電阻器可用于多種工業(yè)應用，并能提供較高的準確度且實(shí)現低溫度漂移。但是，它們的使用受限于其自身電阻值引起的功耗。在具有高共模電壓的應用中，分流電阻器需要AMC1200等隔離式放大器或AMC1304L05等隔離式Δ-Σ調制器（適用于性能最高的系統）。AMC1304L05可提供±50mV的低輸入電壓范圍，從而允許您使用更小的電阻分流器卻不會(huì )影響性能

 

圖1：AMC1304L05 —— 有效位數和過(guò)采樣率

 

羅氏線(xiàn)圈（Rogowski coils）只測量交流電流（AC）并被纏繞在可分配待檢測電流的導體周?chē)?。它們能提供與AC電流的變化率成比例的電壓，因此在用模數轉換器（ADC）進(jìn)行處理之前需要一個(gè)積分器。

 

對應用進(jìn)行改型翻新時(shí)羅氏線(xiàn)圈非常適用，因為該線(xiàn)圈可被安裝在導體周?chē)?，不?huì )中斷電流流動(dòng)。它們不使用金屬芯子，所以定位的機械公差能影響和限制可實(shí)現的準確度。出于同樣的原因，它們不會(huì )磁化達飽和點(diǎn)，因此可用于大電流應用。此外，它們的低電感允許在具有高壓擺率的系統中使用。

 

在電流互感器（CT）中，初級AC電流可在磁心內產(chǎn)生一個(gè)場(chǎng)。該磁場(chǎng)能感應次級繞組里成比例的電流。需要一個(gè)負載電阻器來(lái)將電流轉換為電壓信號以供在A(yíng)DC中作進(jìn)一步的處理。

 

CT的準確度取決于設置的機械公差、負載準確度和磁心的溫度漂移。磁心的飽和度可限制CT的動(dòng)態(tài)范圍。另一方面，專(zhuān)門(mén)的設計允許您為某個(gè)用例量身打造CT。在電網(wǎng)中，CT被廣泛用于檢測電流。

 

存在磁場(chǎng)、直流電流（DC）或AC的情況下，磁阻傳感器可改變自己的電阻。磁阻傳感器體積小巧，通常用于位置和角度感測。對不需要高準確度的小電流應用來(lái)說(shuō)，磁阻傳感器是低成本高效益的備選器件。

 

根據所使用的材料，您可從以下兩種類(lèi)型的磁阻傳感器中進(jìn)行選擇：

 

各向異性磁阻（AMR）傳感器使用鐵磁材料（其中磁場(chǎng)會(huì )影響電阻）。因為電阻變化很小，所以常用惠斯通電橋（Wheatstone bridges）來(lái)感測它。

 

巨磁阻（GMR）傳感器依靠的是巨磁阻效應 —— 磁場(chǎng)對由鐵磁層和非磁性層相間制成的結構的電阻會(huì )產(chǎn)生相當大的影響。不過(guò)“天下沒(méi)有免費的午餐” —— 與AMR傳感器相比，該生產(chǎn)工藝更復雜且耗資更多。

 

霍爾效應傳感器可提供與AC或DC磁場(chǎng)成比例的電壓信號。它們存在固有噪聲，并且電壓水平具有很強的溫度依賴(lài)性。您可采用巧妙的勵磁法（如那些在DRV411傳感器信號調節集成電路（IC）中所用的方法）來(lái)彌補這兩個(gè)缺點(diǎn)。

 

霍爾傳感器可用在不需要高準確度水平的開(kāi)環(huán)應用中。為獲得更高的準確度，閉環(huán)法是最佳選擇；這些包括霍爾傳感器、具有補償繞組的磁心以及通常采用完整模塊形式的信號調節電路。閉環(huán)模塊可用于寬范圍的準確度、電流和成本水平?；魻栃獋鞲衅鞯钠渌影―RV5000系列。

 

與其它電流檢測方法相比，磁通門(mén)傳感器可提供最高水平的靈敏度、最寬的動(dòng)態(tài)范圍以及最低噪聲和溫度漂移的性能。外部磁通門(mén)傳感器的設計錯綜復雜，需要很低的機械公差；在全世界范圍內只有幾家制造商可提供磁通門(mén)傳感器模塊。TI最近宣布推出了DRV421 —— 業(yè)界首款完全集成的磁通門(mén)傳感器，具備所有必需的信號調節功能，適用于閉環(huán)DC和AC應用。憑借磁心和補償線(xiàn)圈，該解決方案允許輕松制造高準確度和低電平（泄漏）的電流模塊。

 

表1對本文中描述的所有方法進(jìn)行了比較。

 

表1：電流檢測方法的比較