有许多不同类型的传感器和技术用于测量电流。从著名的电流互感器到最新的 DC-CT® 磁通技术。如今，几乎所有当前测量挑战都有解决方案。在本文中，我们将逐一介绍这些技术。我们将比较和对比它们的优缺点，以及它们的成本和应用的适用性。
• 电流互感器
• DC-CT® Platise Flux
• 磁通门/零磁通
• 开环霍尔效应
• 闭环霍尔效应
• 光纤电流传感器
• 分流电阻
• 罗氏线圈
| 类型 | 原理 | 优点 | 缺点 | 应用领域 | 成本 |
| 电流互感器（CT） | 次级绕组中感应的电流与初级电流成正比 | 精度优良，可靠性高。 | 有限的带宽、尺寸和重量可能是巨大的。 | 电力系统、保护、计量。 | 中到高 |
| DC-CT® Platise Flux | 磁场调节磁芯材料的磁导率。 | 极高的精度、低温漂、低功耗 | 在某些应用中成本可能更高 | 精密、高带宽电流测量、功率分析。 | 中到高 |
| 磁通门 | 磁场调节磁芯材料的磁导率。 | 精度高、迟滞低。 | 设计复杂、成本较高、对磁场敏感、功耗高 | 精密电流测量、功率分析。 | 中到高 |
| 开环霍尔效应 | 磁场会在霍尔元件中感应出电压，而无需反馈。 | 设计简单，性价比高。 | 易受外界影响，精度较低。 | 通用电流传感。 | 适中 |
| 闭环霍尔效应 | 磁场感应电压；反馈调整准确性。 | 精度更高，线性更好。 | 设计更复杂，成本更高。 | 精密应用，电机控制。 | 中到高 |
| 光纤 | 法拉第效应引起光偏振的变化。 | 电气隔离性能优良，适用于高压系统。 | 带宽有限，可能会受到环境因素的影响。 | 高电压和 EMI 敏感环境。 | 高 |
| 分流电阻 | 测量电流路径中已知电阻器上的电压降。 | 简单且具有成本效益。 | 功耗会影响电路的阻抗。 | 电源、电池监控。 | 低到中等 |
| 罗氏线圈 | 线圈中感应的电压与电流的变化率成正比。 | 灵活且非侵入性，适用于不规则导体形状。 | 积分信号需要额外的处理。 | 高频交流电流测量、电能质量分析。 | 适中 |
电流互感器的主要功能是将非常高的交流电流分压或“降压”至较低水平，以确保安全并更容易测量。它们不会将电流改变为其他东西 - 它们只是将其分开。它们的降压输出被发送到电流表和其他用于监控目的的仪器，以及继电器和其他用于电力系统保护应用的系统。
电流互感器 (CT) 通过电磁感应原理工作。改变变压器中的电流会通过改变磁通量在另一个线圈中感应出电压。电流互感器具有单匝初级绕组，也称为“条初级”。该初级承载全部电流。
次级绕组（B）有很多匝，其输出是电流的分压。初级绕组与次级绕组的比率决定了在次级输出 (A) 处测量的输出电平。
电流互感器以其设计处理的测量范围内的高精度和线性度而闻名。因此，它们被大量用于发电和传输应用。它们提供电流隔离，通常用于涉及非常高电流的应用。电流互感器有实芯和分裂芯两种外形尺寸。实心核心是环形“甜甜圈”形状。这意味着母线必须断开电源才能使其通过磁芯。在某些应用中这是不可行的，分体式磁芯 CT 允许磁芯打开。 廉价的铁芯夹是电流互感器的另一个例子。它们的工作原理相同，因此只能测量 AAC。
• 电流互感器可以处理非常高的电流
• 电流互感器提供电气隔离输出
• 电流互感器处理交流 (AAC)
• 电流互感器提供的输出是原始电流的一部分
• 使用电流互感器是为了安全和方便测量
磁通门电流传感器利用磁通量调制原理来测量电流。它们具有由高磁导率材料（例如镍铁合金）制成的磁芯。磁芯的形状通常类似于环形线圈。初级绕组缠绕在磁芯上。通过初级绕组的电流在铁芯中感应出磁场。
励磁线圈也缠绕在磁芯上，并施加交流电（AC）。交流电产生的磁场周期性地使磁芯饱和和消磁，从而在磁芯内引起调制。这种调制在次级绕组中感应出交流电压。反馈线圈向励磁线圈提供反馈。 磁通门传感器的输出是初级电流的低失真、准确表示。输出信号通常采用低压交流信号的形式，可以进一步处理或转换以用于测量和控制系统。磁通门电流传感器具有高精度，通常用于需要精确电流测量的应用中。
DC-CT 品牌代表了一种采用 Platiše 磁通传感器技术的新型零磁通 AC/DC 传感器。它提供了改进的带宽、准确性、稳定性和更低的能耗。
电流控制可变磁阻是 DC-CT 的核心。一种“无限绕组”嵌入无间隙磁芯中，保留了高磁导率材料的所有良好特性。 结果是一种以发明者的名字命名的新型通量传感器 - Platiše（通量传感器）。
与基于霍尔效应的传感器相比，DC-CT 解决方案不会产生气隙，并且保留了非常高的灵敏度和对外部磁场的抗扰性。此外，它与温度无关。
典型的磁通门传感器会反复重置其磁芯并使其消磁，而 DC-CT 只需偶尔执行此操作，并且更加节能。 DC-CT 传感器可以测量 AAC 和 ADC。型号范围从 2 A 到高达 2000 A，带宽为 -3dB @ 750 kHz，目标精度从 0.1% 降至 0.01%。其他潜在用途包括 B+ 级直流/交流剩余电流传感器。
霍尔效应电流传感器利用霍尔效应，在存在磁场的情况下产生垂直于导体中电流流动的电压。 霍尔效应是指在电导体中产生电压差，称为霍尔电压。该电压垂直于流经导体的电流和施加的磁场而产生，该磁场也垂直于电流。它是由埃德温·霍尔于 1879 年发现的。霍尔效应电流传感器是非接触式的，在电流源及其输出之间提供电流隔离。它们通常用于隔离很重要的应用中。
目前，开环和闭环霍尔效应电流传感器均已上市。开环霍尔效应传感器提供与磁场强度成比例的输出电压或电流。该输出不受主动控制或补偿。开环传感器可能会受到环境温度和老化效应的影响。
闭环霍尔效应电流传感器采用反馈机制来主动控制霍尔传感器的输出。该反馈环路根据磁场的变化调整输出，补偿温度等环境因素，并提供更稳定、更准确的测量。
由于其相对复杂性，闭环传感器可能比开环电流传感器更昂贵。但当更高的精度和稳定性很重要时，闭环传感器是更好的选择。
罗氏线圈是围绕载流导体的柔性空芯线圈。它们产生与电流变化率成比例的电压。罗氏线圈背后的原理涉及检测电流随时间的变化率，它们在测量快速变化或动态电流（例如交流电路中的电流）时最有效。它们不适用于 DC 应用。
罗戈夫斯基线圈物理上灵活且重量轻。他们的测量环有多种周长可供选择。它们的设计使其可以轻松连接现有导体。
分流电阻与电路中的负载串联。负载通常是初级电路，分流电阻器创建电流的并联路径。利用欧姆定律，流过分流器的电流会产生与电流成比例的压降。
分流电阻器设计为具有相对较低的电阻，以最大限度地减少其两端的电压降。这样可以保证对原有电路的影响最小，并且测量准确。
分流电阻器适用于高电流和低电流应用，并且可用于交流和直流系统。分流电阻器广泛应用于电流表、电池管理系统、电源、电机控制系统和数千种其他应用中。
光纤电流传感器利用法拉第效应，通过光纤环路的光的偏振会随着电流感应的磁场而变化。光纤传感器的核心包含对磁场变化敏感的磁光材料。
光纤电流传感器常见于高压和高功率应用中，例如配电系统和变电站，其中电气隔离和精确的电流测量至关重要。它们在高电磁干扰环境中具有安全性、可靠性和性能方面的优势。
电流传感器的选择取决于具体的应用要求。 CT 对于大电流交流测量来说是可靠的。 Dewesoft 的 DC-CT® 适用于高端交流和直流测量。霍尔效应传感器具有多功能性，光纤等专用传感器适用于高压环境。
成本各不相同，与磁通、光纤和霍尔效应传感器等高精度传感器相比，CT 和电阻分流器等传统方法更经济。
