電流探頭可廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源、馬達(dá)驅(qū)動器、電子整流計、LED照明、新能源等領(lǐng)域,其原理在于流經(jīng)導(dǎo)線的電流會在周圍產(chǎn)生磁場,把磁場轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓信號,通過和示波器配合,觀察對應(yīng)的電流波形。
電流探頭一般分為三種,高頻電流探頭,低頻電流探頭,互感線圈,每一種各有各的特點(diǎn),其中:
1、高頻電流探頭主要用于測量頻率為20K以上的信號,具有高帶寬低電流的特點(diǎn),由于是用磁電傳感器來探測,所以相對成本高,工藝較復(fù)雜。
2、低頻電流探頭是采用霍爾傳感器,主要用于頻率在1K以下信號的測量,具有電流量程大的特點(diǎn)。
3、互感線圈主要用于AC大電流的測量,優(yōu)點(diǎn)是量程大,缺點(diǎn)是誤差大。
隨著被測電流頻率的增加,霍爾效應(yīng)逐漸減弱,當(dāng)測量一個不含直流成分的高頻交流電流時,大部分是通過磁場的強(qiáng)弱直接感應(yīng)到電流探頭的線圈。此時,探頭就像一個電流變壓器,電流探頭直接測量的是感應(yīng)電流,而不是補(bǔ)償電流,功放的輸出為線圈提供一個低阻抗的接地回路。
電流探頭在導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動時生成的磁場。在量程規(guī)范內(nèi),導(dǎo)線周圍的磁通場被轉(zhuǎn)換成線性電壓輸出,可以在示波器或其它測量儀器上顯示和分析線性電壓輸出。通過把導(dǎo)線*繞在探頭磁芯上上,可以測量磁通場。分芯探頭非常方便,電流探頭可以夾在導(dǎo)線上,而不必斷開連接。實(shí)芯電流變壓器是為安裝或半安裝而設(shè)計的,它們體積小,提供了非常高的頻響,可以測量超快速、低振幅電流脈沖和AC信號。
電流探頭在測試直流和低頻交流時的工作原理:
當(dāng)電流鉗閉合,把一通有電流的導(dǎo)體圍在中心時,響應(yīng)地會出現(xiàn)一個磁場。這些磁場使霍爾傳感器內(nèi)的電子發(fā)生偏轉(zhuǎn),在霍爾傳感器的輸出產(chǎn)生一個電動勢。根據(jù)這個電動勢產(chǎn)生一個反向(補(bǔ)償)電流送至線圈,使電流鉗中的磁場為零,以防止飽和。根據(jù)反向電流測得實(shí)際的電流值。用這個方法,能夠非常線性的測量大電流,包括交直流混合的電流。