【導讀】電流傳感器是一種電流檢測裝置，可以檢測被測電流的信息，按比例換算成符合標準的電壓或電流信號，以滿(mǎn)足信息的傳遞、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
分流器
即高精度電阻，作為常見(jiàn)的電流檢測元件，具有精度高，線(xiàn)性度好以及溫度穩定性高的優(yōu)點(diǎn)，常用于小電流直流應用，對于交流應用需要與線(xiàn)性光耦搭配使用。分流器由于直接串聯(lián)于電路當中，具有插入損耗與發(fā)熱問(wèn)題，因此大電流應用常采用非插入型產(chǎn)品方案。
電流互感器
利用原副邊匝比不同來(lái)進(jìn)行電流信號檢測，只能作為交流信號的檢測，具有成本低，精度高，結構簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
霍爾電流傳感器
霍爾效應是運動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖磁力作用引起的偏轉，這種偏轉導致在垂直電流和磁場(chǎng)的方向上產(chǎn)生正負電荷的積聚，從而形成橫向電場(chǎng)，將該電場(chǎng)進(jìn)行信號放大處理即轉換為滿(mǎn)足標準的輸出所需信號。因此利用霍爾效應可以實(shí)現非接觸式電流檢測，具有無(wú)插入損耗、隔離式、檢測精度高、結構電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
開(kāi)環(huán)電流傳感器：將原邊電流產(chǎn)生的電磁信號轉化為電壓信號，通過(guò)放大器輸出，有貼片式產(chǎn)品作為小電流檢測，也有模塊式作為大電流檢測。
閉環(huán)電流傳感器：在磁芯上饒副邊線(xiàn)圈，在原邊有電流流過(guò)時(shí)，副邊線(xiàn)路電流產(chǎn)生的補償磁通與原邊電流Ip產(chǎn)生的磁通大小相等，方向相反，使得磁芯中磁通總量為零?；魻柶骷洼o助電路產(chǎn)生的副邊補償電流準確反映了原邊電流的大小，原副邊電流大小為線(xiàn)圈匝比關(guān)系。
閉環(huán)電流傳感器具有精度高、線(xiàn)性度好、磁失調小、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)，成本相對較高，功率損耗大。
磁通門(mén)電流傳感器
與霍爾電流傳感器類(lèi)似，都是通過(guò)檢測氣隙中磁通大小來(lái)檢測電流信號，只是氣隙中感應元件變?yōu)榇磐ㄩT(mén)探頭。
如下為幾種常用電流傳感器對比
磁阻電流傳感器
磁阻技術(shù)的發(fā)展，使得電流傳感器感應元件得到了進(jìn)一步擴充，其中各向異性磁阻(AMR)、巨磁阻(GMR)以及隧道磁阻(TMR)技術(shù)的發(fā)展使得電流傳感器實(shí)現更高精度、更好溫度穩定性以及更高帶寬，目前成品主要為貼片式電流檢測產(chǎn)品。
物質(zhì)在一定磁場(chǎng)下電阻改變的現象，稱(chēng)為“磁阻效應”，磁性金屬和合金材料一般都有這種磁電阻現象，通常情況下，物質(zhì)的電阻率在磁場(chǎng)中僅產(chǎn)生輕微的減??；在某種條件下，電阻率減小的幅度相當大，比通常磁性金屬與合金材料的磁電阻值約高10余倍，稱(chēng)為“巨磁阻效應”（GMR）。
隨著(zhù)GMR效應研究的深入，TMR效應開(kāi)始引起人們的重視。盡管金屬多層膜可以產(chǎn)生很高的GMR值，但強的反鐵磁耦合效應導致飽和場(chǎng)很高，磁場(chǎng)靈敏度很小，從而限制了GMR效應的實(shí)際應用。磁隧道結（MTJ s）中兩鐵磁層間不存在或基本不存在層間耦合，只需要一個(gè)很小的外磁場(chǎng)即可將其中一個(gè)鐵磁層的磁化方向反向，從而實(shí)現隧穿電阻的巨大變化，故MTJs較金屬多層膜具有高得多的磁場(chǎng)靈敏度。同時(shí)，MTJs這種結構本身電阻率很高、能耗小、性能穩定。因此，MTJs無(wú)論是作為讀出磁頭、各類(lèi)傳感器，還是作為磁隨機存儲器(MRAM)，都具有無(wú)與倫比的優(yōu)點(diǎn)，其應用前景十分看好，引起世界各研究小組的高度重視。
精度計算
電流傳感器最核心的參數即電流檢測精度，電流精度主要考慮線(xiàn)性度、零點(diǎn)以及零點(diǎn)溫漂，閉環(huán)產(chǎn)品增加一個(gè)增益誤差。
開(kāi)環(huán)產(chǎn)品精度計算：
XG = εL + εVoe + εTCVoe
閉環(huán)產(chǎn)品精度計算：
XG = εL + εG + εIoe + εTCIoe
通常規格書(shū)給出的為額定電流下所對應的精度，所有誤差的算法，其中分母為當前測試電流所對應的值，因此以線(xiàn)性誤差為例，額定電流100A的電流傳感器，其線(xiàn)性誤差為1%，在實(shí)際電流10A時(shí)，其線(xiàn)性誤差達到了10%（1%*100/10），同理零點(diǎn)誤差與零點(diǎn)漂移誤差也隨之增大。
電流傳感器的小電流精度才是真正考驗傳感器的地方，因此為了滿(mǎn)足不同電流的精度需求，目前市面上有雙量程輸出的電流傳感器，以及霍爾電流傳感器與分流器組合方式，其中霍爾負責大電流，分流器負責小電流。磁阻技術(shù)的引入也增加了高精度需求的可選項。
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