电流传感器教程-韦克威-赠送技术手册

阅读了有关电流传感的系列文章后，您将对电流传感的基础知识，用于电流感测的设备，如何计算解决方案的精度以及印刷电路板（PCB）布局和故障排除指南有一个扎实的了解。 本文讨论了电流传感器的基本原理，包括直接与间接检测，输入共模电压，高端与低端检测，方向性和输出要求。

为什么电流感应很重要？

知道要传递给负载的电流量在许多应用中都是有用的。例如，在低功耗消费产品中，可以监视电源电流以了解系统对电池寿命的影响。负载电流还可用于在过电流保护电路中做出对安全性至关重要的决策。在电动机控制中，了解电流的大小和方向可以告诉您电动机的速度和方向。最后，可以开发监视所有电源电流的测试装置，以了解系统子组件的性能。对于共模电压，方向性和精度，上述每个应用程序都有不同的设计要求。

电流传感器类型

电流感测有两种类型：直接和间接。间接电流感测基于安培和法拉第定律。通过在载流导体周围放置一个线圈（例如Rogowski线圈），在线圈两端感应出一个与电流成比例的电压。这允许进行非侵入式测量，其中传感电路未电连接至受监控系统。由于传感电路与系统之间没有直接连接，因此系统固有地是隔离的。间接电流检测通常用于100A-1000A范围内的负载电流。然而，这种类型的感测需要相对昂贵的传感器，并且不利于感测PCB上的电流。

直流感测基于欧姆定律。通过将分流电阻器与系统负载串联放置，将在分流电阻器两端产生与系统负载电流成比例的电压。分流器两端的电压可以通过差分放大器来测量，例如电流分流监控器（CSM），运算放大器（op amp），差动放大器（DAs）或仪表放大器（IAs）。由于分流电阻器和感测电路已电连接至受监控系统，因此该方法是电流的侵入式测量。因此，当不需要电流隔离时，通常使用直接感测。分流电阻器还会耗散功率，这可能是不希望的。直流感测通常用于<100A的负载电流。