由于傳感器的測量”死區”問(wèn)題，大量程傳感器無(wú)法測試小電流，所以測試現場(chǎng)往往需要選擇多種傳感器來(lái)匹配不同測試場(chǎng)合。那到底該如何選擇呢？
一、電流互感器
電流互感器類(lèi)似于一個(gè)初級匝數很少，次級匝數較多的變壓器。理想情況下初次級電流之比與匝數比成反比，電流變換比例以初次級額定電流標注，例如“300A/5A”，表示被測電流為額定值300A時(shí)輸出電流為5A。由于初次級線(xiàn)圈均存在漏感和電阻，以及勵磁電流、鐵芯磁化曲線(xiàn)非線(xiàn)性，會(huì )導致互感器產(chǎn)生比值誤差和相位誤差。用于計量計費的互感器準確度一般為0.1~1級。由互感器原理可知，它是不能測量直流電流的，通常設計為工頻測量，準確度為工頻下的參數，帶寬較窄，不適合用于諧波分析和非正弦測量，如果測量的信號含有大量諧波，那么結果就很?chē)乐仄?/strong>。使用電流互感器一定注意不能將次級開(kāi)路，否則將會(huì )產(chǎn)生高壓危及人身和設備穩定。
二、電流鉗
電流鉗可以說(shuō)是應用的*多的傳感器了，它們小巧、靈活、幾乎可以適應所有測試場(chǎng)合。從原理上看，主要分為電磁感應原理和霍爾效應兩種類(lèi)型。
基于電磁感應原理的電流鉗與互感器一樣，鐵芯被分成兩部分，閉合時(shí)兩部分鐵芯需要緊密結合，有些電流鉗次級連接了電阻輸出為電壓信號，沒(méi)有內部電阻的輸出為電流信號，這也是為什么有些廠(chǎng)家同一個(gè)型號的電流鉗有電流和電壓輸出兩種類(lèi)型。受到兩部分鐵芯閉合程度的影響，電流鉗精度通常比互感器差一些。同樣地基于電磁感應的電流鉗也只能測量交流。
基于霍爾效應的電流鉗是在鐵芯中加工了一個(gè)氣隙放置霍爾元件，利用霍爾元件測量氣隙中的磁感應強度，根據控制方式不同，有開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種類(lèi)型。開(kāi)環(huán)霍爾型使用線(xiàn)性度較好的霍爾元件，霍爾元件輸出電壓正比于被測電流。閉環(huán)霍爾型使用零磁通技術(shù)，鐵芯上有補償線(xiàn)圈。當初級有被測電流在鐵芯中產(chǎn)生磁通時(shí)，霍爾元件檢測鐵芯中的磁感應強度，通過(guò)負反饋將此誤差電壓轉換為電流驅動(dòng)補償線(xiàn)圈，抵消鐵芯中的磁通，*終被測電流與補償線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量大小一致方向相反，通過(guò)測量補償線(xiàn)圈的電流即可按照匝數比換算出被測電流。
開(kāi)環(huán)和閉環(huán)霍爾型電流鉗都可以測量直流和交流，開(kāi)環(huán)霍爾受鐵芯非線(xiàn)性和霍爾元件溫度特性等影響，精度和線(xiàn)性度都較差，但成本低。閉環(huán)霍爾對霍爾元件的線(xiàn)性度依賴(lài)較小，鐵芯工作在零磁通下，因此精度比開(kāi)環(huán)的高。但是電流鉗存在活動(dòng)鐵芯閉合程度不理想問(wèn)題，幾乎沒(méi)有等于優(yōu)于0.1%的，能夠做到1%已經(jīng)是很高的指標?；魻栐枰峁┕ぷ麟妷?，因此這兩種電流鉗都要供電，閉環(huán)霍爾需要驅動(dòng)補償線(xiàn)圈耗電更大。
三、閉口式電流傳感器
通常與霍爾型電流鉗一樣，也有開(kāi)環(huán)和閉環(huán)霍爾兩種類(lèi)型，輸出為電流或電壓信號。由于閉口形式，比相同類(lèi)型的電流鉗精度高，我們*常見(jiàn)的大部分CHCS-LF2005系列傳感器就是這種原理。
另外有利用磁通門(mén)技術(shù)的電流傳感器，精度優(yōu)于0.05%，甚至達到100ppm，但是這種類(lèi)型傳感器非常昂貴并且很脆弱。在使用中一旦未給傳感器供電情況下，通有被測電流，會(huì )造成傳感器損壞。此類(lèi)傳感器*常見(jiàn)的就是CHCS-ITH-200S系列的傳感器。
四、精密電阻
精密電阻可以說(shuō)是經(jīng)常被忽略的，也許大家不知道在什么場(chǎng)合用它。它的本質(zhì)其實(shí)就是一個(gè)電阻，可以將采到的電流信號轉為電壓信號。
五、總結
測試儀器結合霍爾傳感器的測試方案已經(jīng)應用在了工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)、新能源等各大領(lǐng)域，整體的測量精度也不僅由測試儀器決定，傳感器也發(fā)揮著(zhù)不可或缺的作用。在測試過(guò)程中，選用合適的傳感器和使用正確的測量方法是非常有必要的，會(huì )直接影響整體測試效果。