常用的电流互感器检测电路分析
莱姆电流互感器的电路
----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------莱姆（LEM ）电流互感器的电路1、LEM 电流互感器的原理解析在智能化较高的电子设备上，应用最多的是电子式电流互感器，其突出优点在于把普通电流传感器与霍尔元件、电子电路有机地结合起来，既沿袭了普通传感器测量范围宽的长处，又发挥了电子电路反应速度快的优势。
而且大拓展了其应用范围，可用于交流、直流及脉动电流进行测量。
该类电子式传感器，有些为非标产品，系变频器生产厂家自行制作的，通用性较差。
近年来也有一些厂家专门生产通用性较好的电子式电流传感器，本机例所采用的是莱姆电流传感器（由瑞士LEM 公司推出的产品）。
其外型、内部电路板和原理框图如图1所示。
a ）LEM 电流互感器外型b ）LEM 电流互感器内部结构c ）LEM 电流互感器内部原理框图图1 LEM 电流互感器外型、内部结构和原理框图LEM 有源电流互感器（以下简称LEM 电流互感器）为中间有透孔，三引线端的方形塑封器件，中间透孔供穿过变频器的输出电流引线，作为电流互感器的原边，穿绕匝数一般为1匝；三引线端，其中两引线为供电电源引入，一引脚为电流检测信号输出。
其内部结构含带空隙铁心（空隙处供放置霍尔元件）、副边线圈、电子电路板。
输出电流信号在外置负载电阻上，可以转化为表征着输出电流大小的线性电压信号。
LEM （LA108-P 型）电流互感器测绘电路，如图9-4所示。
注：为便于原理分析，图中元件序号为作者所添加。
图2 LEM （LA108-P 型）电流互感器测绘电路图LEM 电流互感器的工作原理（参见图9-3c ）电路与图9-4电路）：LEM 电流互感器的原理是磁场平衡式的，由闭环控制完成零磁通检测的任务。
即主电流回路所产生的磁场，通过一个次线线圈L1（1000匝，直流电阻99Ω）的电流所产生的磁场进行了补偿，使霍尔器件U1始终处于检测零磁通的工作状态。
当主回路有一大电流Ip流过时，在导体周围产生相应的电磁场Hp，穿过磁场的磁力线被聚集环聚集，并作用于霍尔器件，霍尔器件U1产生电流信号输出；此电流信号经信号放大器U2（差分放大器）放大，输入至功率放大电路（由VT1、VT2构成的互补放大器），从而产生一个流经L1的补偿电流Is。
电流的测量实验报告
电流的测量实验报告电流的测量实验报告引言：电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的量度，是电学中的基本物理量之一。
准确测量电流对于电路设计、电器安全以及能源管理都具有重要意义。
本实验旨在通过不同方法测量电流，并分析其优缺点，以提高对电流测量的理解和应用。
一、直流电流的测量方法1. 电流表法直流电流的测量最常用的方法是使用电流表。
电流表通过串联在电路中，测量电流的大小。
电流表的基本原理是根据安培定律，利用电流通过导线时产生的磁场力作用于电流表上的磁场来测量电流。
电流表的优点是测量精度高，但需要串联在电路中，对电路的影响较大。
2. 电压法电压法是利用欧姆定律，通过测量电阻上的电压来计算电流大小。
实验中，可以使用电压表测量电阻两端的电压，再根据欧姆定律计算电流。
电压法的优点是对电路的影响较小，但需要额外的电压表和电阻。
二、交流电流的测量方法1. 电流互感器法交流电流的测量相对复杂，因为交流电流的大小和方向会随时间变化。
电流互感器法是一种常用的方法，通过将交流电流通过互感器产生次级电流，再测量次级电流的大小来计算原始交流电流。
电流互感器法的优点是适用于大电流测量，但需要特殊的互感器设备。
2. 阻抗法阻抗法是利用电路中的阻抗特性来测量交流电流。
实验中，可以通过测量电路中元件的电压和电流，根据阻抗的定义计算电流大小。
阻抗法的优点是测量精度较高，但需要对电路进行复杂的分析和计算。
三、实验结果与讨论在本次实验中，我们使用了电流表法、电压法、电流互感器法和阻抗法来测量直流和交流电流。
通过比较不同方法的优缺点，我们可以得出以下结论：1. 直流电流的测量，电流表法和电压法都是常用的方法。
电流表法适用于测量小电流，测量精度高，但对电路影响大。
电压法适用于测量大电流，对电路影响小，但需要额外的设备。
2. 交流电流的测量，电流互感器法和阻抗法是常用的方法。
电流互感器法适用于大电流测量，但需要特殊的设备。
阻抗法适用于测量各种频率的交流电流，测量精度高，但需要复杂的计算。
电压、电流检测电路分析
电压检测电路
电压检测电路 是用来检测室外机供电的交
流电源的。若室外供电电压过低或过高， 则系统会进行保护。如工作电压是否在允 许的范围之内，或着在运行时电压是否出 现异常的波动等。
1、利用电压互感器进行检测的电路 分析
：室外交流220V 电压检测电路原理分析：室外交流220V 电压经电压互感器T01输入，电压互感器便 电压经电压互感器T01输入，电压互感器便 输出一交流低电压，经D08、D09、D10、 输出一交流低电压，经D08、D09、D10、 D11桥式整流，再经R26、R28、C10滤波之 D11桥式整流，再经R26、R28、C10滤波之 后，输出一直流电平，此电平与输入的交 流电成一定的函数关系。
电流检测电路
电流检测电路
电流检测电路是用来检测压机 供电电流的。 供电电流的。保护压机不致在 电流异常时，而损坏压机。 电流异常时，而损坏压机。
1、采用集成运算放大器进行电流检测电路
电流检测电路原理分析
电阻R1、R56采样，信号经LM358放大 电阻R1、R56采样，信号经LM358放大 后送到CPU的第18脚 后送到CPU的第18脚
电 压 检 测 电 路
电压检测电路的电气参数
2、通过直流电利用电阻降压进行检 测的电路分析
.室外交流220V电压通过硅桥整流、
滤波电路滤波后输出到IPM模块的P、 N端，电压检测电路从直流母线的P 端通过电阻进行分压，检测直流电 压进而对交流供电电压进行判断
电路图： 电路图：
电压பைடு நூலகம்测电路
电流检测电路
LM358内部电路 LM358内部电路
电流检测电路
电路的电气参数
LM358输出电压： LM358输出电压：
电流互感器的线性度分析
电流互感器的线性度分析电流互感器是一种常用的电力测量仪器，它能够将电路中的电流信号转变为与之成正比的低电压信号。
在电力系统中，电流互感器广泛应用于电能计量、保护装置以及电能质量分析等方面。
然而，电流互感器的性能指标之一——线性度，对于其准确测量的重要性不容忽视。
本文将对电流互感器的线性度进行详细分析。
一、线性度的定义和意义在电流互感器中，线性度是指在规定的测量范围内，输出电压与输入电流之间的线性关系程度。
通俗地讲，即电流互感器的输出信号与实际输入信号是否一致。
线性度的好坏直接关系到电流互感器的测量准确性和系统的可靠性。
二、影响线性度的因素1. 磁导特性：电流互感器中的磁导特性是影响线性度的关键因素之一。
在设计和制造电流互感器时，需要合理选择磁芯材料和结构，以确保磁感应强度与输入电流的关系满足线性要求。
2. 漏感特性：漏感是指电流互感器中磁通未完全集中在磁芯中，导致输出信号与输入信号不一致的现象。
漏感主要由非理想磁导特性、磁芯不完全填充以及磁芯交叉磁导等因素引起。
3. 线圈参数：电流互感器的线圈参数如匝数、尺寸、匝间距等对线性度有着重要影响。
合理设计和制造线圈，保证它们的几何尺寸和电气参数的精度，是提高电流互感器线性度的关键。
4. 温度效应：温度对电流互感器的线性度有一定的影响。
随着工作温度的变化，电流互感器的磁导特性、导线电阻以及磁芯饱和等参数都会发生一定的变化，从而对线性度产生影响。
三、线性度的评价方法评价电流互感器的线性度主要采用静态方法和动态方法。
静态方法是指在标定台上通过不同电流值的输入，测量并比较输出电压值与输入电流值之间的线性关系。
通过建立输入电流-输出电压的散点图，并对其进行曲线拟合，可以得到线性度曲线。
动态方法是指在实际工作条件下，通过输入不同频率和幅值的电流信号，测量并分析输出电压与输入电流之间的关系。
通过频率响应曲线和谐波分析等方法，可以全面了解电流互感器在动态工作条件下的线性度特性。
电力电流互感器检测试验方法分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年12月下 145电力电流互感器检测试验方法分析张富军广东威恒输变电工程有限公司 广东 佛山 528200摘 要 本文以电力电流互感器的检测试验方法为研究对象，通过对电力系统中电流互感器的重要性和应用进行背景介绍，探讨了常用的传统电压法、电流法以及数字化试验方法，并对比分析了它们的优缺点。
在试验结果部分，进行了一系列实验验证了数字化试验方法的可行性和有效性，并提高了试验结果的准确性和可靠性。
基于实验结果和分析，本文提出了改进和优化电力电流互感器试验方法的建议，包括结合数字化技术提高试验方法的自动化和智能化水平。
通过总结和展望，本文为电力电流互感器检测试验方法的发展指明了方向。
关键词 电力电流；互感器；检测试验方法Analysis of Detection Testing Methods for Power Current Transformer Zhang Fu-junGuangdong Weiheng Power Transmission and Transformation Engineering Co., Ltd., Foshan 528200, Guangdong Province, ChinaAbstract This paper takes the detection testing methods of power current transformer as the research object, introduces the importance and application background of current transformer in electric power system, discusses the commonly used traditional voltage method, current method and digital test method, and compares and analyzes their advantages and disadvantages. In the part of test results, a series of experiments are conducted to verify the feasibility and effectiveness of the digital test method, and the accuracy and reliability of the test results are improved. Based on the experimental results and analysis, this paper puts forward some suggestions to improve and optimize the testing methods of power current transformer, including improving the automation and intelligence level of the testing methods by combining with digital technology. By summary and prospect, this paper points out the direction for the development of power current transformer detection testing methods.Key words power current; mutual inductor; detection testing method引言电力电流互感器是电力系统中至关重要的装置之一，常用于测量电流、保护系统和监测电力负荷。
电流检测电路
开关电源中电流检测电路探讨摘要：介绍电流检测电路的实现方法，并探讨在电流检测中常遇见的电流互感器饱和、副边电流下垂的问题，最后用实验结果分析了升压电路中电流检测的方法。
关键词：电流检测电流互感器磁芯复位功率开关电路的电路拓扑分为电流模式控制和电压模式控制。
电流模式控制具有动态反应快、补偿电路简化、增益带宽大、输出电感小、易于均流等优点，因而取得越来越广泛的应用。
而在电流模式的控制电路中，需要准确、高效地测量电流值，故电流检测电路的实现就成为一个重要的问题。
本文介绍了电流检测电路的实现方法，并探讨在电流检测中常遇见的电流互感器饱和、副边电流下垂的问题，最后用实验结果分析了升压电路中电流检测方法。
2 电流检测电路的实现在电流环的控制电路中，电流放大器通常选择较大的增益，其好处是可以选择一个较小的电阻来获得足够的检测电压，而检测电阻小损耗也小。
电流检测电路的实现方法主要有两类：电阻检测（resisti v es ensing）和电流互感器（currentsensetr ansformer）检测。
电阻检测有两种，如图1、图2所示。
当使用图1直接检测开关管的电流时还必须在检测电阻R S旁并联一个小RC滤波电路，如图3所示。
因为当开关管断开时集电极电容放电，在电流检测电阻上产生瞬态电流尖峰，此尖峰的脉宽和幅值常足以使电流放大器锁定，从而使PWM电路出错。
但是在实际电路设计时，特别在设计大功率、大电流电路时采用电阻检测的方法并不理想，因为检测电阻损耗大，达数瓦，甚至十几瓦；而且很难找到几百毫欧或几十毫欧那么小的电阻。
实际上在大功率电路中实用的是电流互感器检测，如图4所示。
电流互感器检测在保持良好波形的同时还具有较宽的带宽，电流互感器还提供了电气隔离，并且检测电流小损耗也小，检测电阻可选用稍大的值，如一二十欧的电阻。
电流互感器将整个瞬态电流，包括直流分量耦合到副边的检测电阻上进行测量，但同时也要求电流脉冲每次过零时磁芯能正常复位，尤其在平均电流模式控制中，电流互感器检测更加适用，因为平均电流模式控制中被检测的脉冲电流在每个开关周期中都回零。
重要的富士变频器中常见的检测与保护电路
富士变频器中常见的检测与保护电路标签：杂谈1 引言控制系统反馈量检测的精确程度，从某种意义上说，很大程度上决定了控制系统所能达到的控制品质。
检测电路是变频调速系统的重要组成部分，它相当于系统的“眼睛和触觉”。
检测与保护电路设计的合理与否，直接关系到系统运行的可靠性和控制精度。
2 变频器常用检测方法和器件2.1 电流检测方法图1 电流互感示意图电流信号检测的结果可以用于变频器转矩和电流控制以及过流保护信号。
电流信号的检测主要有以下几种方法。
(1) 直接串联取样电阻法这种方法简单、可靠、不失真、速度快，但是有损耗，不隔离，只适用于小电流并不需要隔离的情况，多用于只有几个kva的小容量变频器中。
(2) 电流互感器法这种方法损耗小，与主电路隔离，使用方便、灵活、便宜，但线性度较低，工作频带窄(主要用来测工频)，且有一定滞后，多用于高压大电流的场合。
如图1所示。
图1中，r为取样电阻，取样信号为:us=i2r=i1r/m (1)式中，m为互感器绕组匝数。
电流互感器测量同相的脉冲电流ip时，副边也要用恢复二极管整流，以消除原边复位电流对取样信号的影响，如图2(a)所示。
在这种电路中，互感器磁芯单向磁化，剩磁大，限制了电流测量范围，可以在副边加上一个退磁回路，以扩展其测量范围，如图2(b)所示。
电流互感器检测后一般要通过整流后再用电阻取样，如图2(a)。
由于主回路电流会有尖峰，如图3(a)，这种信号用于峰值电流控制和保护都会有问题。
图2 电流互感器及范围扩展随着脉宽的减小，前沿后斜坡峰值可能比前沿尖峰还低，就会造成保护电路误动作，所以要对电流尖峰进行处理。
处理的方法见图3(b)，和rs并联一个不大的电容cs，再加一个合适的rc参数，就能有效地抑制电流尖峰。
如图3(c)所示。
图3 电流取样信号的处理(3) 霍尔传感器法它具有精度高、线性好、频带宽、响应快、过载能力强和不损失测量电路能量等优点。
其原理如图4所示。
图4中，ip为被测电流，这是一种磁场平衡测量方式，精度比较高，若lem的变流比为1:m，则取得电压us也符合式(1)。
电流互感器采样电路计算公式分析
电流互感器采样电路计算公式分析作者：周亮来源：《科技风》2016年第13期电流互感器采样电路计算公式分析周亮广东美的暖通设备有限公司广东佛山 528311摘要：目前部分杂志上对电流采样电路分析不准确，此文通过能量平衡的方法计算出分压电阻与充电角δ之间的函数关系，并应用函数无限接近的方法计算出δ值，从而得出A/D采用的电压。
关键词：电流互感器；电路计算公式1 目前部分杂志中电流采样计算公式不准确目前部分杂志中的电流采样使用电流互感器。
电路如下：标准中提到A/D电压“V2= R13/（R13+R14）*[（0.707*R6*Ii/C）-0.5]”见原文描述。
标准中用半波整流的有效值来进行分压计算，这是不准确的。
在没有电容E2和C8的时候可以用上述计算公式来算出有效值。
由于增加了电容E2和C8（主要还是E2），导致电路不再适合半波整流的计算公式。
我们可以假设R14为0欧姆，按标准上的电路“V2= R13/（R13+R14）*[（0.707*R6*Ii/C）-0.5]”，可以算出V2=0.707*Uo-0.5 ，但是我们可以知道此时的电路为半波整流稳压电路，V2应该为峰值电压1.414*Uo-0.5（Uo为电阻R6上的交流有效值），这两者之间严重矛盾，说明标准电路计算公式不准确。
2 用能量守恒的方法计算函数公式在[δ，θ]区间，电容充电。
在[θ，2π+δ]区间，电容放电。
如果电容够大，Upk*sinδ≈Upk*sinθ；此时A/D采样的电压纹波最小，A/D采样最平稳。
即θ=π-δ，从而可以简单地认为R13上的电压y= Upk*sinδ不变。
在[δ，π-δ]区间，R14上的电阻上电压为VR14= Upk*sinωt-y。
根据能量守衡的原理：输出功=消耗的功，电容不做耗功。
二极管上只在[δ，π-δ]区间导通，导通时候输出电压为Upk*sinωt，导通的电流为（Upk*sinωt- y）/R14。
推出二极管上在[δ，π-δ]输出的功：电阻消耗的功：W耗=WR14+WR13根据能量守衡W出=W耗可以知道①=②，数据展开，删除相同项得下列等式。
莱姆电流互感器的电路
莱姆（LEM）电流互感器的电路1、LEM电流互感器的原理解析在智能化较高的电子设备上，应用最多的是电子式电流互感器，其突出优点在于把普通电流传感器与霍尔元件、电子电路有机地结合起来，既沿袭了普通传感器测量范围宽的长处，又发挥了电子电路反应速度快的优势。
而且大拓展了其应用范围，可用于交流、直流及脉动电流进行测量。
该类电子式传感器，有些为非标产品，系变频器生产厂家自行制作的，通用性较差。
近年来也有一些厂家专门生产通用性较好的电子式电流传感器，本机例所采用的是莱姆电流传感器（由瑞士LEM公司推出的产品）。
其外型、内部电路板和原理框图如图1所示。
a）LEM电流互感器外型b）LEM电流互感器内部结构c）LEM电流互感器内部原理框图图1 LEM电流互感器外型、内部结构和原理框图LEM有源电流互感器（以下简称LEM电流互感器）为中间有透孔，三引线端的方形塑封器件，中间透孔供穿过变频器的输出电流引线，作为电流互感器的原边，穿绕匝数一般为1匝；三引线端，其中两引线为供电电源引入，一引脚为电流检测信号输出。
其内部结构含带空隙铁心（空隙处供放置霍尔元件）、副边线圈、电子电路板。
输出电流信号在外置负载电阻上，可以转化为表征着输出电流大小的线性电压信号。
LEM（LA108-P型）电流互感器测绘电路，如图9-4所示。
注：为便于原理分析，图中元件序号为作者所添加。
图2 LEM（LA108-P型）电流互感器测绘电路图LEM电流互感器的工作原理（参见图9-3c）电路与图9-4电路）：LEM电流互感器的原理是磁场平衡式的，由闭环控制完成零磁通检测的任务。
即主电流回路所产生的磁场，通过一个次线线圈L1（1000匝，直流电阻99Ω）的电流所产生的磁场进行了补偿，使霍尔器件U1始终处于检测零磁通的工作状态。
当主回路有一大电流Ip流过时，在导体周围产生相应的电磁场Hp，穿过磁场的磁力线被聚集环聚集，并作用于霍尔器件，霍尔器件U1产生电流信号输出；此电流信号经信号放大器U2（差分放大器）放大，输入至功率放大电路（由VT1、VT2构成的互补放大器），从而产生一个流经L1的补偿电流Is 。
电流互感器参数校验与误差分析
电流互感器参数校验与误差分析电流互感器是电力系统中常用的一种仪器，其主要作用是将高电流转换为低电流，方便测量和保护设备的使用。
然而，随着使用时间的增长和环境条件的变化，电流互感器的参数可能会发生漂移，导致测量误差的增加。
因此，对电流互感器进行定期的参数校验和误差分析是非常重要的。
一、电流互感器参数校验1. 校验原理电流互感器的主要性能参数包括变比、一次二次侧短路阻抗和一次二次侧漏抗。
校验的目的是通过对这些参数进行测量和比较，判断电流互感器的准确性和稳定性。
2. 校验方法常用的电流互感器校验方法包括比较法和计算法。
比较法是将待测电流互感器与已知准确参数的标准电流互感器进行连接，通过测量二者的输出信号，推导出待测电流互感器的参数。
计算法则是基于电流互感器的结构和传感器材料特性的数学计算方法，通过对已知参数进行计算，得到待测电流互感器的参数。
一般而言，比较法的精度相对较高，但需要使用标准仪器设备；计算法则更加简便，但准确度相对较低。
3. 校验设备和仪器在电流互感器的参数校验中，常用的设备和仪器有标准电流互感器、比较电桥、电源频率特性测量仪等。
标准电流互感器作为参照和比较的标准，必须具备稳定的性能和准确的参数。
比较电桥是用于测量待测电流互感器和标准电流互感器之间电压或电流差异的仪器，其灵敏度和精度决定了校验的准确性。
电源频率特性测量仪则用于验证电流互感器在不同频率下的性能。
二、误差分析1. 误差来源电流互感器的测量误差主要来自多个方面，包括电压降、温度变化、漏磁和负载变化等。
电压降是指一次侧电压和二次侧电压之间的差异，通常由电流互感器的内阻引起。
温度变化会影响电流互感器的线性度和零点漂移。
漏磁则是由于电流互感器的结构和工艺问题导致的，通常会引起漏电流的增加。
负载变化是指一次侧负载和二次侧负载之间的差异，会导致输出信号的波形畸变。
2. 误差评定误差评定是根据校验结果和实际工作要求，对电流互感器的误差进行分析和判断。
基于电流互感器的电流采样电路的制作方法
基于电流互感器的电流采样电路的制作方法电流互感器是一种用于测量交流电路中电流的传感器。
它通过感应电流在互感器中产生的磁场来实现测量，因此需要通过电流采样电路将互感器输出的信号转化为适合测量和处理的电压信号。
制作电流采样电路需要以下步骤：1.设计电路结构：根据实际应用需求，选择合适的电流采样电路结构。
常见的电流采样电路结构有电阻式采样、霍尔传感器采样和互感器采样等。
根据基本电路理论，设计出符合要求的电路结构。
2.选择元器件：根据设计的电路结构，选择合适的元器件。
例如，对于电阻式采样电路，需要选取合适的电阻器；对于互感器采样电路，需要选择合适的互感器和运放等元器件。
3.绘制电路图：根据电路结构和元器件的选择，将电路图纸绘制出来。
电路图应该包括互感器、元器件以及连接它们的线路、引脚等信息。
4.PCB设计：将电路图转化为PCB设计。
根据电路图纸，选取合适的PCB板材和尺寸，绘制出对应的PCB图纸。
5.PCB制作：根据PCB图纸，使用PCB制作设备将PCB板制作出来。
首先，将PCB图纸导入到PCB制作设备中，利用光刻技术将电路图案转移到PCB板上；然后，通过腐蚀、钻孔、镀铜等步骤完成PCB板的制作。
6.元器件焊接：将选取的元器件焊接到PCB板上。
首先，根据元器件的引脚位置，钻孔放置焊盘；然后，将元器件通过焊锡或焊膏固定在相应的位置上；最后，使用焊接设备对焊接点进行焊接。
7.电路调试：对已完成的电路进行调试。
首先，将电流互感器连接到电路中；然后，通过电源和信号源等设备对电路进行供电和输入信号；最后，利用示波器、信号发生器等测试设备对电路进行检测和调试，确保电路正常工作。
8.电路封装：对已完成的电路进行封装。
根据应用需求，选择合适的封装方式，如电子设备外壳、连接接口等。
以上是基于电流互感器的电流采样电路的制作方法。
不同的电路结构和应用需求会有一定的差异，因此在制作电路时需要根据具体情况进行调整和改进。
过载电流检测方法及检测电路
过载电流检测方法及检测电路过载电流是指电路中的电流超过了设备或导线所能承受的额定电流值，可能会导致设备的损坏甚至发生火灾等危险情况。
因此，对过载电流进行及时准确的检测是至关重要的。
在本文中，我们将介绍几种常用的过载电流检测方法及其相应的电路设计。
一、过载电流检测方法1. 电流互感器法电流互感器是一种用于测量大电流的装置，它利用线圈的互感性原理，在高电流线路中感应出低电流，从而实现电流的测量。
在过载电流检测中，电流互感器通常安装在电路中的入口处，将高电流线路的电流转化为相应的低电流信号进行检测。
2. 热继电器法热继电器是一种通过热敏元件感应电流大小而实现动作的电器设备。
当电路中的电流超过热继电器所设定的额定电流值时，热继电器会通过温度的上升来感应并断开电路，从而达到过载电流的检测。
3. 电流差动法电流差动法是一种基于比较电路中的电流差异来检测过载电流的方法。
根据基尔霍夫定律，电流进入和离开某一点时应该是相等的。
因此，在电流差动法中，我们可以通过在电路的两个端口分别安装电流传感器，将两个电流信号进行比较，当它们之间的差值超过一定阈值时，即可判断电路中存在过载电流。
二、过载电流检测电路设计为了准确可靠地检测过载电流，需要设计相应的过载电流检测电路。
下面将介绍两种常用的设计方案。
1. 基于霍尔效应的电路设计霍尔效应是一种将电流转化为电压信号的现象，常用于测量电流大小。
在过载电流检测电路中，可以使用霍尔效应传感器将电流转化为相应的电压信号，然后通过放大电路对信号进行处理。
当电压信号超过设定的阈值时，触发器将输出相应的信号，实现过载电流的检测及处理。
2. 基于电阻检测的电路设计电阻检测是一种直接测量电流大小的方法。
在过载电流检测电路中，可以将一个适当的电阻与电路串联，通过检测电阻两端的电压来间接测量电流大小。
当电压超过设定的阈值时，触发器将触发相应的信号，实现过载电流的检测及处理。
三、总结过载电流是电路中常见的一种危险情况，需要及时准确地进行检测。
(完整版)电流互感器原理分析及设计举例
电流互感器原理分析（准确级）及设计举例江阴市星火电子科技有限公司蒋大维电流互感器和变压器工作原理很像，在英文中变压器和互感器都是同样的表述“Transformer”，而电流互感器叫做“Current transformer”，这也表述了电流互感器和变压器的区别是，变压器是改变线路上的电压的，而电流互感器是改变线路上的电流的。
一个变压、一个变流，不同的是变压器变压的目的大多数是取得功率，而电流互感器的变流目的大多是为了测量或者保护，当然这个也没有绝对的。
电流互感器的工作原理是通过电磁感应将一次绕组的电流感应到二次绕组，电流互感器等值电路见图1。
1、电流互感器的等值电路图1：电流互感器的等值电路I1：一次电流；I2：二次电流；I0：励磁电流；r0：二次线包内阻；R b：二次负荷电阻分量；R2：二次总电阻；X2：二次总感抗，包含漏抗X0和二次负荷电抗分量X L。
通常有以下的计算：二次总电阻：R2=R b+r0；二次总感抗：X2=X L+X0；二次总阻抗：Z2=√（X22+R22）；二次电阻压降：U2=（Rb+r0）*I2；二次电动势：E2=Z2*I2。
为了直接能够看清楚各向量之间的关系，我们将电流互感器所有的向量画到一起。
2、电流互感器的向量图图2：电流互感器的向量图在水平轴上从左到右画上向量二次输出电流向量I2，长短表示数值大小，由于互感器内阻和互感器负荷的电阻分量产生了电压U2，同时U2超前I2一个角度，用向量U2在图中表示，同时由于Z2的存在产生二次感应电动势E2，所以E2超前I2一个角度α，α就是Z2的阻抗角。
要产生感应电动势，铁芯必须要有磁通，铁芯单位截面积的磁通密度叫做磁密B，也叫做磁感应强度,单位T，同时1T=10000GS(高斯)，其相位超前E2 90度。
B值可以计算：B=E2*10000/(4.44*S C*f*K*N2)。
S C:铁芯截面积，单位cm2；f：互感器工作频率，通常为50；K:铁芯的叠片（卷绕）系数，硅钢通常取到0.9-0.95，纳米晶0.8-0.9；N2:互感器的二次绕组匝数。
电流互感器变比检验的简便方法范本
电流互感器变比检验的简便方法范本电流互感器变比检验是指对电流互感器的变比进行检测，以确保其输出信号与实际电流的比例关系准确。
本文将介绍电流互感器变比检验的简便方法，并提供一个范本，帮助读者更好地理解和实施检验。
一、检验原理电流互感器变比检验是通过比较电流互感器的输入电流与输出信号之间的比例关系来进行的。
具体而言，可以通过下面的步骤来进行检验：1. 将已知的电流信号输入到电流互感器的一侧（通常是一次侧），并测量输入电流的数值（记为I1）；2. 将输出信号接入到测试设备（如示波器或电流表）上，并测量其数值（记为I2）；3. 计算变比k，即k = I2 / I1；4. 将变比k与电流互感器的标称变比进行比较，以确定其误差是否在允许范围内。
二、检验步骤1. 准备工作- 确保检验设备（如电流源、示波器、电流互感器标称变比）的准确性；- 确保检验环境符合要求，无外界干扰；- 按照电流互感器的额定参数设置检验电流的大小。
2. 连接电路- 将电流源与电流互感器的一侧相连，并确认连接无误；- 将电流互感器的输出端与测试设备相连接，例如使用示波器进行测试。
3. 输入电流测量- 调节电流源的输出电流至待测电流互感器的定标电流，记为I1；- 使用电流表或电流变送器等设备，通过检测电流源输出的电流值来验证输入电流的准确性。
4. 输出信号测量- 将示波器或电流表等设备连接到电流互感器的输出端，并将设备调至合适的量程；- 记录并测量输出信号的电流值，记为I2。
5. 计算变比- 根据输入电流和输出信号的测量值计算电流互感器的变比，即k = I2 / I1。
6. 误差分析- 将计算得到的变比与电流互感器的标称变比进行比较；- 若变比误差在规定的范围内，则电流互感器变比检验合格；- 若变比误差超出允许范围，则电流互感器变比检验不合格。
三、范本示例电流互感器型号：XXX型号额定一次电流：XXXA额定二次电流：XXXA标称变比：XXX：XXX一、准备工作1. 确保示波器的准确性，并调校至适当量程。
电流互感器常见故障分析及检验方法介绍)本科毕业设计(论文)
电子科技大学毕业设计（论文）论文题目：电流互感器常见故障分析及检验方法介绍摘要电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器，电流互感器由闭合铁芯和绕组组成。
依据电磁感应原理工作，电流互感器作为一种特殊的变压器，通过串接在测量仪表之中保护电路，广泛应用于电力系统测量研究、仪表测量、自动装置和继电器保护系统中。
电流互感器在工作状态下，始终呈闭合形式，只有当电网电压和电流超过预设值时，电能表和其他测量仪表通过互感器接入电网系统之中继而保护电力设备并进行其他测量。
本文主要就实际工作中遇到的电流互感器问题进行分析，同时结合目前状态检修工作中的电流互感器检验项目和试验方法进行分析，从而找到解决问题的方法，为今后的安全工作提供有效的保证，也希望对相关工作人员有所参考。
关键词电流互感器常见故障检验方法AbstractElectric current transformer is widely used in electric power system, and the current transformer is composed of closed core and winding. According to the principle of electromagnetic induction, current transformer is a special kind of transformer, which is widely used in electric power system measurement, instrument measurement, automatic device and relay protection system. Current transformer in the working state, always in a closed form, only when the power grid voltage and current exceeds the preset value, the electric energy meter and other measuring instruments through the transformer access to the power system of the power equipment and other measurement. This paper mainly analyzes the current transformer problems encountered in practical work, and combined with the current transformer test project and test method in the current condition based maintenance work to find a way to solve the problem, and provide an effective guarantee for the safety work in the future.KEY WORD：Method of common fault test for current transformer目录第一章绪言...........................................................错误!未定义书签。
大电流测量方法
大电流测量是指对电路中的大电流进行测量和分析的过程。
以下是几种常用的大电流测量方法：
1.电阻测量法：通过在电路中串联电阻来限制电流，然后测量电阻值和电流值，从而计算
出电路中的大电流。
2.电桥测量法：利用电桥电路的平衡原理，通过测量电桥的平衡状态来确定电路中的大电
流。
3.电流互感器测量法：将电流互感器串联在电路中，通过测量电流互感器中的感应电流大
小来计算电路中的大电流。
4.电流放大器测量法：利用电流放大器将电路中的微小电流放大到可以测量的范围内，然
后测量放大后的电流值来计算电路中的大电流。
5.示波器测量法：将示波器连接到电路中，通过观察示波器上的波形来确定电路中的大电
流。
以上方法各有优缺点，选择合适的方法需要根据具体情况进行综合考虑。
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常用的电流互感器检测电路分析
在高频开关电源中，需要检测出开关管、电感等元器件的电流提供给控制、保护电路使用。
电流检测方法有电流互感器、霍尔元件和直接电阻取样。
采用霍尔元件取样，控制和主功率电路有隔离，可以检出直流信号，信号还原性好，但有μs级的延迟，并且价格比较贵；采用电阻取样价格非常便宜，信号还原性好，但是控制电路和主功率电路不隔离，功耗比较大。
电流互感器具有能耗小、频带宽、信号还原性好、价格便宜、控制和主功率电路隔离等诸多优点。
在Push-Pull、Bridge等双端变换器中，功率变压器原边流过正负对称的双极性电流脉冲，没有直流分量，电流互感器可以得到很好的应用。
但在Buck、Boost等单端应用场合，开关器件中流过单极性电流脉冲；原边包含的直流分量不能在副边检出信号中反映出来，还有可能造成电流互感器磁芯单向饱和；为此需要对电流互感器构成的检测电路进行一些改进。
2 电流互感器检测单极性电流脉冲的应用电路分析根据电流互感器磁芯复位方法的不同，可有两种电路形式：自复位与强迫复位。
自复位在电流互感器原边电流脉冲消失后，利用激磁电流通过电流互感器副边的开路阻抗产生的负向电压实现复位，复位电压大小与激磁电流和电流互感器开路阻抗有关。
强迫复位电路在原边直流脉冲消失期间，外加一个大的复位电压，实现磁芯短时间内快速复位。
2.1 电流互感器检测电路
常用的电流互感器检测电路如图1(a)所示。
图1(b)表示原边有电流脉冲时的等效电路，电流互感器简化为理想变压器与励磁电感m模型，s为取样电阻。
当占空比<0.5时，在电流互感器原边电流脉冲消失后，磁芯依靠励磁电流流过采样电阻s产生负的伏秒值，实现自复位〔如图1（d1）～（i1）所示〕，由于采样电阻s很小，所以负向复位电压较小；当电流脉冲占空比很大时(>0.5)，复位时间很短，没有足够的复位伏秒值，使得磁芯中直流分量d增大，有可能造成磁芯逐渐正向偏磁饱和〔如图1（d2）～（i2）所示〕，失去检测的作用，所以自复位只能应用于电流脉冲占空比<0.5的场合。
(a)检测电路
(b)原边有脉冲时等效电路
(c)磁芯复位时等效电路
图1 常用的电流互感器检测电路分析
可以看出，此电路对于检测单极性直流脉冲存在诸多缺点。
励磁电感电流m中存在直流分量d，容易导致磁芯饱和。
输出电压信号R为双极性，不便于后级电路处理。
2.2 改进的自复位电流互感器
为了实现输出电压R的单极性输出，在电流互感器端加上一个二极管，根据原边输入电流1与输出电压R的相位的不同、信号地位置的不同，可有4种电路结构，如图2所示。
图2 改进的电流互感器检测电路
对图2(c)的电路工作过程进行分析，电路在一个脉冲周期内的工作波形如图3所示。
(a)检测电路
(b)原边有脉冲时等效电路
(c)磁芯复位时等效电路
图3 改进的电流互感器检测电路分析
图3(c)表示电流互感器磁芯复位时的等效电路，T为电流互感器副边分布电容，D 为二极管结电容。
图3(d)～(i)绘出了占空比小时，磁芯充分复位的各参数波形。
在电流互感器原边电流脉冲消失后，磁芯的复位依靠励磁电流在m、T、D中谐振产生负的复位电压值，实现自复位，如图3(g)所示。
m、T构成的谐振电路特征阻抗远大于s，所以复位效果好于图1电路。
但是，谐振产生的复位电压并不是很大，当脉冲占空比很大时，复位时间很短，仍有可能造成磁芯逐渐正向偏磁饱和，所以也只能应用于电流脉冲占空比<0.5的场合。
由于互感器副边线圈匝数很多，分布电容大，谐振电流主要从电流互感器流过；流经s、D支路的电流很小，并且s很小，所以复位电流经D支路的谐振电流在s上产生的负向电压可以忽略，取样输出电压R波形如图3(h)所示。
因为二极管的作用，输出电压信号R为单极性，其幅值与原边电流信号脉动量成正比，便于后级电路处理。
2.3 强迫复位
在单端应用中，特别是Boost电路中，需要精确地再现高占空比的单极性脉冲。
自复位不能实现检测高占空比电流脉冲，必须对磁芯进行强迫复位。
强迫复位的电路很多，这里分析一种最简单易行的强迫复位电路。
如图4所示，分别对应于图2中的4种电路。
对图4(c)的电路工作过程进行分析。
图5(b)表示原边有电流脉冲时的等效电路，由于二极管的隔离作用，复位电压＋Vr对电流的检测没有影响。
图5(c)表示磁芯复位时的
等效电路。
电路在一个脉冲周期内的工作波形如图5(d)～(i)所示，0～1时间内原边有直流脉冲，1～2时间为磁芯复位过程，2～为复位完毕后波形。
图4强迫复位的电流互感器检测电路
(a)检测电路
(b)原边有脉冲时等效电路
(c)磁芯复位时等效电路
(j)复位电压对采样影响
图5 强迫复位的电流互感器检测电路分析
在电流互感器原边电流脉冲消失后，磁芯开始复位，二极管反向阻断，复位电压r 加在励磁电感上，强迫磁芯快速复位。
图5(g)绘出了激磁电感上的电压，由于复位电压远大于磁芯的正向电压，所以磁芯能够在很短的时间内充分复位，可以应用于检测电流脉冲占空比>0.9的场合。
图5(j)表示复位电压Vr给检测信号带来的误差。
磁芯复位完毕后，电流互感器副边相当于一根导线，Vrr在取样电阻上有一个分压，从而引起误差，大小为
VR(error)=·Vr（1）
由于Rr远大于Rs，所以VR(error)很小，可以忽略其影响。
在t2～T时间内，磁芯中还会有一个很小的直流分量为
im=－（2）
由于Rr很大，其影响也可以忽略。
2.4 多个电流互感器的组合使用
多个电流互感器可以组合起来，用于检测含有低频分量的单极性高频直流脉动。
例如，常用的由Boost电路构成的单相PFC电路，工作于CCM状态，需要检出电感电流提供控制电路使用。
电感电流中既含用工频正弦电流，又有高频脉动电流，为此，可以用电流互感器分别检出开关管、二极管中的单极性电流脉冲，再叠加起来，即为电感电流。
检测电路如图6所示，占空比有可能超过0.5，所以磁芯需要强迫复位。
图6 电流互感器组合使用合成电感电流
3 电流互感器的设计方法
根据原边电流i1大小、副边输出电压Um的要求确定电流互感器变比n；磁芯可选用初始磁导率大的铁氧体材料，大小根据磁路有效面积确定。
可按式（3）选择
Ae= （3）
式中：Ae为磁路有效截面积；
Um为电流互感器副边输出最大电压；
N为副边线圈匝数；
B为磁芯最大工作磁通，一般取为饱和磁通的1/2～1/3；
fs为原边脉冲电流频率。
Rs根据副边最大电压Um、电流IR求出，Rr取值要远大于Rs，可以是Rs的50～1 00倍，具体大小可根据实验结果调整。
4 实验结果
1）在Boost电路中采用自复位电流互感器检测开关管电流，提供给控制电路电流反馈环。
磁芯选用锰锌铁氧体，磁路有效截面积0. 25mm2，变比 100，采样电阻 3.9 Ω。
开关频率 20 kHz，电流互感器原边电流峰值 3.6 A，最大占空比 0.45。
实验波形如图 7所示。
(a) 副边电压m波形
(b) 采样电阻电压R波形
图7 实验波形
2）在双极性SPWM逆变电路中，直流母线流过正负不对称的双极性电流脉冲，采用强迫复位电流互感器检测出来，提供给的过流、直通保护电路。
磁芯选用锰锌铁氧体，磁芯截面积0.35mm2，变比100，采样电阻16Ω。
开关频率20kHz，逆变输出正弦波频率50Hz，电流互感器原边电流峰值为3A，最大占空比0.95。
一个开关周期内及一个工频周期内的实验波形分别如图8及图9所示。
(a) 副边电压m波形
(b) 采样电阻电压R波形
图8 一个开关周期内波形
(a) 副边电压m波形
(b) 采样电阻电压R波形
图 9 一个工频周期内波形
5 结语
本文分析了自复位、强迫复位电流互感器检测单极性直流脉冲时的工作过程，绘出了电路在一个脉冲周期内的波形，比较了各种电路磁芯复位的的特点，简单的介绍了电流互感器的设计方法。
试验结果验证了分析的正确性。