通常的電流傳感器/互感器是把大電流轉換為同頻同相的小電流以便于測量或實現隔離根據不同的變換原理一般有基于電磁感應原理霍爾效應磁通門這幾種技術的電流傳感器/互感器

一電流互感器

電流互感器類似于一個初級匝數很少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時輸出電流為5A由于初次級線圈均存在漏感和電阻以及勵磁電流鐵芯磁化曲線非線性會導致互感器產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使用電流互感器一定注意不能將次級開路否則將會產生高壓危及人身和設備安全

二電流鉗

電流鉗內的鐵芯分成兩部分避免斷開被測回路非常便于測量且使用很廣泛有基于電磁感應原理和霍爾效應兩種類型

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沒有內部電阻的輸出為電流信號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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在鐵芯中加工一個氣隙放置霍爾元件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有開環和閉環兩種類型開環霍爾型使用線性度較好的霍爾元件霍爾元件輸出電壓正比于被測電流閉環霍爾型使用零磁通技術鐵芯上有補償線圈當初級有被測電流在鐵芯中產生磁通時霍爾元件檢測鐵芯中的磁感應強度通過負反饋將此誤差電壓轉換為電流驅動補償線圈抵消鐵芯中的磁通最終被測電流與補償線圈產生的磁通量大小一致方向相反通過測量補償線圈的電流即可按照匝數比換算出被測電流

開環和閉環霍爾型電流鉗都可以測量直流和交流開環霍爾受鐵芯非線性和霍爾元件溫度特性等影響精度和線性度都較差但成本低閉環霍爾對霍爾元件的線性度依賴較小鐵芯工作在零磁通下因此精度比開環的高但是電流鉗存在活動鐵芯閉合程度不理想問題幾乎沒有等于優于0.1%的能夠做到1%已經是很高的指標霍爾元件需要提供工作電壓因此這兩種電流鉗都要供電閉環霍爾需要驅動補償線圈耗電更大

三閉口式電流傳感器

通常與霍爾型電流鉗一樣也有開環和閉環霍爾兩種類型輸出為電流或電壓信號由于閉口形式比相同類型的電流鉗精度高

另外有利用磁通門技術的電流傳感器精度優于0.05%甚至達到12ppm但是這種類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會造成傳感器損壞

四電流傳感器/互感器與功率分析儀連接

PA5000功率分析儀電流測量有直接輸入和傳感器輸入兩組端口當使用的傳感器/互感器輸出為電流信號時接入到PA5000的電流直接輸入端口根據所用傳感器/互感器正確設置PA的CT比例系數如300A/5A則CT=300A/5A=60

當使用的電流傳感器/電流互感器輸出為電壓信號時接入到PA5000的外部傳感器端口BNC接口根據所用傳感器/互感器正確設置PA的傳感器比率單位為mV/A如電流鉗參數為1000A轉換為1V則傳感器比率設為1mV/A