小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。实际需求直接推动电源技术不断发展和进步，为了自动检测和显示电流，并在过流、过压等危险情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制，具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势，检测电流或电压的传感器应运而生并在我国逐渐受到广大电源设计者的青睐。
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电流传感器
运用于开关电源的检测装置
中文名
电流传感器
外文名
current sensor
类别
检测装置
功能
变换成为符合标准的电信号
运用领域
开关电源
原理
霍尔磁平衡原理
电流参数
LF-AI12-32A1-0.5/0~5A
作用
感受到被测电流的信息
应用
开关电源、硬开关、软开关、
定义
电流传感器，是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
电流传感器也称磁传感器，可以在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等，在我们生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等等。
分类
电流传感器依据测量原理不同，主要可分为：分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等。
电子式电流互感器包括霍尔电流传感器、罗柯夫斯基电流传感器及专用于变频电量测量的AnyWay变频功率传感器（可用于电压、电流和功率测量）等。
与电磁式电流传感器相比较，电子式电流互感器没有铁磁饱和，传输频带宽，二次负荷容量小、尺寸小、重量轻、是今后电流传感器的发展方向。
光纤电流传感器是以法拉第磁光效应为基础、以光纤为介质的新型电流传感器。
当线偏振光在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度
霍尔传感器
概述
霍尔原理电流传感器是基于霍尔磁平衡原理（闭环）和霍尔直测式（开环）两种基本原理。
开环电流传感器的原理：原边电流IP产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中，霍尔元件固定在很小的气隙中，对磁通进行线性检测，霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后，副边输出与原边波形一致的跟随输出电压，此电压能够精确反映原边电流的变化。
霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流，从直流电到几十千赫兹的交流电，其所依据的工作原理主要是霍尔效应，如图1所示。
当原边导线经过电流传感器时，①原边电流
(1)
其中，
电流传感器的输出信号是副边电流
输出电流经过测量电阻
电流传感器
特性参数
电流传感器
标准额定值IPN和额定输出电流ISN
传感器供电电压VA
测量范围Ipmax
测量范围指电流传感器可测量的最大电流值，测量范围一般高于标准额定值
(2)要注意单相供电的传感器，其供电电压
过载
电流传感器的过载能力参见图
电流传感器
精度
霍尔效应传感器的精度取决于标准额定电流
(3)
其中，
计算精度时必须考虑偏移电流、线性度、温度漂移的影响。
偏移电流ISO
偏移电流也叫残余电流或剩余电流，它主要是由霍尔元件或电子电路中运算放大器工作状态不稳造成的。电流传感器在生产时，在
电流传感器
线性度
参见图4，线性度决定了传感器输出信号（副边电流
温度漂移
偏移电流
其中，
电流传感器
霍尔电流传感器产品说明一般由“传感器产品型号”和“生产日期”两部分构成[5]。“传感器产品型号”用于标明传感器的型号、额定测量值、标准型或非标准型。“传感器生产日期”则是由
霍尔电流传感器产品很多，每种传感器的外形结构、尺寸大小等都有所不同，下面介绍几种典型的外形结构及安装接线方法。
MP25P1型
ES300C型
如
不管是
（1）在测量交流电时，必须强制使用双极性供电电源。即传感器的正极
（2）在测量直流电流时，可使用单极性或单相供电电源，即将正极或负极与“
在传感器产品中，标有“
(3)具有屏蔽作用的传感器的连接方法
另外，安装时必须全面考虑产品的用途、型号、量程范围、安装环境等。比如传感器应尽量安装在利于散热的场合；如果环境只适于垂直安装，则必须选择带“
除了安装接线、即时标定校准、注意传感器的工作环境外，通过下述方法还可以提高测量精度：
电流传感器
1、原边导线应放置于传感器内孔中心，尽可能不要放偏；2、原边导线尽可能完全放满传感器内孔，不要留有空隙；
3、需要测量的电流应接近于传感器的标准额定值
4、当欲测量的电流值为
1、电磁场
A1直流电流变送器
闭环霍尔效应电流传感器，利用了原边导线的电磁场原理。因此下列因素直接影响传感器是否受外部电磁场干扰。(1)传感器附近的外部电流大小及电流频率是否变化；
(2)外部导线与传感器的距离、外部导线的形状、位置和传感器内霍尔电极的位置；
A3单相交流电流变送器
(3)安装传感器所使用的材料有无磁性；(4)所使用的电流传感器是否屏蔽；
为了尽量减小外部电磁场的干扰，最好按安装指南安装传感器。
2、电磁兼容性
电流传感器
电磁兼容性
1、偏移电流
偏移电流必须在
2、精度
在
3、保护性测试
霍尔电流传感器在测量电路短路、测量电路开路、供电电源开路、原边电流过载、电源意外倒置的条件下都可受到保护。对上述各项测试举例如下：
（1）测量电路短路
此项测试必须在
（2）测量电路开路
此项测试条件为
（3）电源意外倒置测试
为防止电源意外倒置而使传感器损坏，在电路中专门加装了保护二极管，此项测试可使用万用表测试二极管两端，测试应在
第一种：万用表红表笔端接传感器“M”端，万用表黑表笔端接传感器“+”端；
第二种：万用表红表笔接传感器负极，万用表黑表笔接传感器M端；
在测试中，如万用表鸣笛，说明二极管已损坏。
八、传感器应用计算
根据图13，电流传感器的主要计算公式如下：
电流传感器
其中，
（1）给定供电电压
假设：
根据上述公式得：
测量
测量
副边电流
所以当我们选用
（2）给定供电电压和测量电阻，计算欲测量的峰值电流；
假设：
则：
而：
则最大输出副边电流：
原边峰值电流：
这说明，在上述条件下，传感器所能测量的最大电流即原边峰值电流为666A。如果原边电流大于此值，传感器虽测量不出来，但传感器不会被损坏。
（3）测量电阻（负载电阻）能影响传感器的测量范围。
测量电阻对传感器测量范围也存在影响，所以我们需要精心选择测量电阻。用下式可计算出测量电阻：
其中，
另外我们可以通过下式确认所选传感器的稳定性。
如果
1）更换电压更大的供电电源；
2）减小测量电阻的值；
3）将传感器更换成
例如，某种型号的电流传感器，其标准额定电流
通过以上检验，可知这种传感器在此条件下测量能保证稳定性。它所能测量的原边电流的最大值（即测量范围）传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称，通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出为规定的标准信号时，则称为变送器。
变送器的概念是将非标准电信号转换为标准电信号的仪器，传感器则是将物理信号转换为电信号的器件，过去常讲物理信号，随之其他信号也将出现。一次仪表指现场测量仪表或基地控制表，二次仪表指利用一次表信号完成其他功能：诸如控制，显示等功能的仪表。
传感器和变送器本是热工仪表的概念。传感器是把非电物理量如温度、压力、液位、物料、气体特性等转换成电信号或把物理量如压力、液位等直接送到变送器。变送器则是把传感器采集到的微弱的电信号放大以便转送或启动控制元件。或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源。根据需要还可将模拟量变换为数字量。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。还有一种变送器不是将物理量变换成电信号，如一种锅炉水位计的“差压变送器”，他是将液位传感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器的波纹管两侧，以波纹管两侧的差压带动机械放大装置用指针指示水位的一种远方仪表。当然还有把电气模拟量变换成数字量的也可以叫变送器。以上只是从概念上说明传感器和变送器的区别。
性能指标
B1单相交流电流变送器
* 执行标准
* 精度等级：
* 线 性 度：
* 响应时间：
* 频率特性
* 失调电压：
* 温度特性：
B2直流漏电流传感器
* 整机功耗：
* 隔离耐压：
* 过载能力：
* 阻燃特性：
* 工作环境：
* 注意产品标签上的辅助电源信息，变送器的辅助电源等级和极性不可接错，否则将损坏变送器；
* 电流方向与产品外壳上所标的箭头同向时，才能获得正向输出；
* 原边母线的温度不应超过
* 本系列变送器内部未设置防雷击电路，当变送器输入、输出馈线暴露于室外恶劣气候环境之中时，应注意采取防雷措施；
* 变送器为一体化结构，不可拆卸，同时应避免碰撞和跌落；
* 请勿损坏或者修改产品的标签、标志，请勿拆卸或改装变送器，否则公司将不再对该产品提供“三包”（包换、包退、包修）服务。
新型产品
新型传感器及应用
霍尔电压、电流传感器主要用于工业控制和独立的电压、电流测量，因此，一般都不标称与功率测量准确度密切相关的角差指标，因此，不适用于高精度的功率测量。随着变频技术和节能技术的发展，有必要对各类变频调速装置的能效进行准确的评测，而电磁式电压、电流互感器一般只能准确测量工频正弦电路的功率。新型的变频功率传感器，是一种电压、电流组合式传感器，该类传感器直接输出数字量，并采用光纤进行传输，可以有效避免传输环节的损耗和干扰。并且在较宽的频率范围内具有较小的比差和角差，可以准确测量各类变频电量（电压、电流、功率和谐波等）。广泛应用于
混合动力电动汽车、电动车、太阳能发电、风力发电、
变频器、
变频电机和
燃料电池等的产品检验和能效评测。英国出现了一种适合于安装在
随着智能电网的不断发展和升级，电流传感器也在技术、设计和效用等方面不断进行改进和完善，对冶金、化工等行业的电流测流具有重大作用。
基于智能电网的光纤电流传感器
新型光纤电流传感器就是智能电网快速发展的科技产物。我国推出了
同时，该系统开发了一种可现场绕制的伸缩结构，安装方便，可避免杂散磁场的干扰，母线偏心的测量误差小于正负
基于TMR（隧道磁电阻）效应的电流传感器：
电流传感器
工业升级发展促进电流传感器改进在我国工业发展升级的驱动下，电力设备的安全性使用越来越受到重视。电流传感器作为一个兼具保护性和监控作用的工具，将会在未来的电网中起到更重要的意义。相比国外同类产品，国内的电流传感器技术还有很大的差距需要弥补和提高。
国内也逐渐涌现出有很多新型产业，都需要传感器的支持，无论是出于安全性考虑还是市场效益考虑，电流传感器将会趋于更加高效可靠，在低碳环保的要求下，小型化也是未来的一大趋势，这也将促进国内传感器厂商投入更多的经历开发新技术和产品。在不久的将来，电流传感器将会在更多行业得到广泛应用，同时将为新兴物联网打好基础。
应用领域
电流传感器应用于风力发电：风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为
未来趋势
电流传感器未来的发展趋势有以下几种特点：
1、高灵敏度。被检测信号的强度越来越弱，这就需要磁性传感器灵敏度得到极大提高。应用方面包括电流传感器、角度传感器、齿轮传感器、太空环境测量。
2、温度稳定性。更多的应用领域要求传感器的工作环境越来越严酷，这就要求磁传感器必须具有很好的温度稳定性，行业应用包括汽车电子行业。
3、抗干扰性。很多领域里传感器的使用环境没有任何评比，就要求传感器本身具有很好的抗干扰性。包括汽车电子、水表等等。
4、小型化、集成化、智能。要想做到以上需求，这就需要芯片级的集成，模块级集成，产品级集成。5、高频特性。随着应用领域的推广，要求传感器的工作频率越来越高，应用领域包括水表、汽车电子行业、信息记录行业。
6、低功耗。很多领域要求传感器本身的功耗极低，得以延长传感器的使用寿命。应用在植入身体内磁性生物芯片，指南针等等。
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作者
