電流傳感器有哪些類型，不同類型的電流傳感器？
電流傳感器的工作方式看起來很神奇。它甚至可以在不接觸它的情況下測量過程電流！如果您不熟悉這種令人難以置信的過程控制儀器，我們已經(jīng)在之前的一些博客中討論了通過感應(yīng)感應(yīng)磁場的基礎(chǔ)知識(shí)。讓我們進(jìn)一步了解電流傳感器中的傳感器類型。
用于測量電流的三種常見接近傳感器類型是：霍爾電流傳感器、Rogowski線圈和環(huán)形傳感器。所有這些傳感器背后的科學(xué)都是感應(yīng)。正式地說，感應(yīng)是在另一個(gè)磁場或電流附近產(chǎn)生磁場或電流。我們將查看我們的三個(gè)傳感器中的每一個(gè)，了解它們?nèi)绾问褂酶袘?yīng)以及電流感應(yīng)方法之間的異同。
一、什么是霍爾電流？
霍爾電流傳感器是測量磁場的最常用方法之一。請記住，磁場是感應(yīng)電流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵成分。今天我們將簡要解釋霍爾電流是什么，并觸及它與電流傳感器的關(guān)系。這只是霍爾電流感應(yīng)的一小部分；您可以在“什么是霍爾電流？”所以請務(wù)必點(diǎn)擊該鏈接。
霍爾電流是一項(xiàng)具有數(shù)百年歷史的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，至今仍在廣泛使用。它有助于解釋附近磁場改變電流的方式。我們可以將電流的這種變化測量為電壓。讓我們看一個(gè)基本霍爾電流傳感器的示意圖，以更好地掌握這個(gè)概念。
霍爾電流傳感器是一種有電流流過的半導(dǎo)體。電流通常會(huì)沿著綠色虛線通過半導(dǎo)體，但是，附近的磁鐵可以改變電流的流動(dòng)。這導(dǎo)致半導(dǎo)體的一側(cè)帶有負(fù)電荷，而另一側(cè)帶有正電荷。可以測量電荷的差異；我們將其讀取為萬用表上的電壓。
那么測量電子的這種彎曲如何使我們能夠感應(yīng)到完全不同且獨(dú)立的導(dǎo)線中的電流呢？讓我們看看霍爾傳感器在電流傳感器中的外觀。
霍爾電流電流傳感器發(fā)生的情況是，承載電流的工藝導(dǎo)線在穿過磁芯傳感器時(shí)會(huì)發(fā)出磁場。這將在我們的核心中感應(yīng)出一個(gè)次級(jí)磁場，該磁場將作用于霍爾電流傳感器。現(xiàn)在，就像圖2中的霍爾傳感器圖一樣，磁鐵能夠改變電子的流動(dòng)。它將電子流彎曲到與原始工藝電流成比例的程度，我們可以測量電壓。如果有大電流流過工藝線，我們將在霍爾傳感器中看到大的反應(yīng)。如果只有少量的原始電流，我們將只記錄霍爾傳感器的小電壓。
現(xiàn)在您可以看到霍爾電流傳感器如何融入我們電流傳感器的工作中。這種類型的電流傳感器可以測量交流和直流，并且在今天很流行。這項(xiàng)技術(shù)也有缺點(diǎn)，例如，它需要電源才能運(yùn)行；一些并不總是可用或?qū)嵱玫臇|西。它也更容易受到來自附近機(jī)器或其他電流的噪音或電氣干擾的影響。讓我們看一下霍爾電流電流傳感器的幾種替代方案。
二、Rogowski線圈與霍爾電流：
Rogowski線圈是我們用來測量電流的另一種儀器。盡管工作可能相似，但羅氏線圈的科學(xué)和物理構(gòu)造與霍爾電流傳感器形成鮮明對比。該儀器的傳感部分看起來有點(diǎn)像玩具Slinky，一個(gè)帶有兩條引線的螺旋線圈。其中一根引線穿過線圈的中心，因此它們都在同一端終止。這種設(shè)計(jì)形成環(huán)形，通常由非磁性拱形支撐。這使線圈具有一定的剛性，并使其可以方便地固定在工藝線周圍，但對任何電磁電流保持惰性。
當(dāng)帶電流的導(dǎo)線穿過羅氏線圈的中心時(shí)，會(huì)感應(yīng)出電壓。它類似于霍爾電流傳感器；電壓與過程電流成正比，我們可以測量這種電位變化。然而，在這種情況下，沒有磁鐵被激發(fā)，也沒有電子流被吸引或排斥。取而代之的是，線圈內(nèi)的特性被來自工藝導(dǎo)線的電流磁場激發(fā)，這導(dǎo)致了我們可測量電壓的電位差。
需要注意的是，由于設(shè)計(jì)原因，使用Rogowski線圈時(shí)需要進(jìn)行信號(hào)調(diào)節(jié)。這意味著必須修改測量數(shù)據(jù)以生成原始過程電流的清晰表示。毫無疑問，我們將在未來的博客中討論信號(hào)調(diào)理。但就目前而言，要知道來自Rogowski線圈的信號(hào)需要由一些車載電子設(shè)備處理，以形成可理解的數(shù)據(jù)流。
Rogowski線圈與霍爾電流換能器還有一些其他差異。這種感應(yīng)方式只允許測量交流電；Rogowski線圈無法感應(yīng)DC。根據(jù)具體情況，僅測量交流電實(shí)際上是有益的，例如在需要感知大量干擾直流電的情況下。此外，無需為Rogowski線圈供電；直接感測過程電流，而不是像霍爾傳感器那樣測量電子流的變化。此外，由于其結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，Rogowski線圈可以很容易地纏繞或安裝在正在測量的工藝線周圍。一些電流傳感器需要重新布線過程導(dǎo)線的耗時(shí)且具有潛在危險(xiǎn)的操作，以便它可以穿過電流傳感器孔。
三、環(huán)形傳感器：
與Rogowski線圈類似的是環(huán)形傳感器，這是我們今天將討論的最終傳感器。“環(huán)形”這個(gè)詞實(shí)際上描述了一種類似于甜甜圈的特殊形狀。在我們的環(huán)形傳感器中，圓環(huán)通常由鐵氧體或氧化鐵制成；一種不導(dǎo)電（不能導(dǎo)電）但可以磁化的材料。在這個(gè)甜甜圈的環(huán)周圍，纏繞了多圈導(dǎo)線，末端有兩條引線。這條線的作用與Rogowski線圈類似。其中，當(dāng)承載電流的工藝線穿過圓環(huán)孔時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生電壓。通過感應(yīng)，傳感器產(chǎn)生成比例的電流，環(huán)形的鐵氧體部分將這種電流放大，因此可以進(jìn)行測量。（內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考）
