基于磁场检测的非接触电流测量仪

摘 要： 综述了现在非接触电流测量仪的发展情况，分析了非接触电流测量仪的市场现状，介绍了非接触电流测量的概念及非接
触电流测量的几种测试方法。在比较各种直流测量原理的基础上，提出了单轴磁阻传感器测量母线周围磁场，进而达到测量母线
电流的目的。
关键词： 非接触电流测量，直流，霍尼韦尔传感器
中图分类号： TU856
究便成为现在研究的一个方面，如何更加快捷，安全，有效的通过 对磁场的检测而得出电流就显得更加的重要。
磁阻效应（ Magnetoresistance Effects） 是指某金属或半导体的 电阻值随外加磁场变化而变化的现象。同霍尔效应一样，磁阻效 应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。在达到稳 态时，某一速度的 载 流 子 所 受 到 的 电 场 力 与 洛 伦 兹 力 相 等 ，载 流 子在两端聚集产生霍尔电场，比该速度慢的载流子将向电场力方 向偏转，比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。这种偏转 导致载流子的漂移路径增加。或者说，沿外加电场方向运动的载 流子数减少，从而使电阻增加。磁阻效应传感器是根据磁性材料 的磁阻效应制成 的，在 传 感 器 线 性 范 围 内，其 输 出 电 压 与 被 测 磁 场成正比，进而检测出被测导线的电流值。
250
用电量/×108 kWh
200
煤炭
150
黑色
有色
100
化工
50
0 2000 200２ 200４ 200６ 200８ 2010 200１ 200３ 200５ 200７ 200９
3 未来高耗能行业用电走势判断
从以上对山西高耗能行业经济和用电发展走势来看，当前山 西省仍然以高耗 能、粗 放 型 的 超 重 工 业 经 济 结 构 发 展 模 式 为 主。 未来山西省将加 大 产 业 结 构 调 整 力 度，巩 固、改 造 和 提 升 传 统 产 业，培育新型支柱产业，全省高耗能行业相比“十五”和“十一五” 前两年的高速发展态势将出现理性回归，但仍将保持平稳发展势 头。随着节能减排工作深入开展、国家对高耗能行业的发展调控 和工业新型化推进，预计在“十二五”期间，山西省四大高耗能行 业用电占工业用电比重将维持在 55% 左右。 参考文献： ［1］ 国家统计局． 山西 2011 年统计年鉴［M］． 北京： 中国统计出
第 38 卷 第 32 期
·158· 2 0 1 2 年 1 1 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol． 38 No． 32 Nov． 2012
文章编号： 1009-6825（ 2012） 32-0158-03
基于磁场检测的非接触电流测量仪研究
于晓娜
（ 太原明力达电力设计有限公司，山西 太原 030006）
文献标识码： A
1 研究意义
著名科学家门捷列夫指出： 科学是从测量开始的。电流的检 测在人们的生产和生活的过程中都是十分普遍的，特别是当电流 是模拟信号时，给人们的检测带来了许多的不便。而利用现代科 技的高度发达给电流的检测带来了简便的方法，从而给全世界人 们的生产和生活都会带来极大的方便。
在自动控制系统中，直流测速发电机的输出直流电压与转速 呈线性关系，因 此 检 测 它 的 输 出 电 压 就 能 间 接 地 检 测 电 机 的 转 速； 在许多自动控制系统中，一些控制信号也是直流信号，需要检 测，但直流检测往往存在两个最明显的困难： 1） 直流测量仪表不 便串入电路中； 2） 直流检测电路与被测电路不能直接耦合，否则 就会影响被测电 路 的 直 流 工 作 点，即 直 流 检 测 的 隔 离 成 为 问 题。 这使传感器和周围的电子电气隔离和保护可以实现。对电气设
2 磁场测量的理论基础
备的各种非接触性测量中，基于磁场检测的非接触电流测量仪研
根据奥斯特实验，电流可以产ຫໍສະໝຸດ Baidu磁场，根据毕奥萨伐尔定律，
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进入重工业的快 速 发 展 期，四 大 高 耗 能 行 业 用 电 开 始 快 速 增 长， 尤其是黑色行业用电显著高于煤炭行业，进入 2005 年，随着有色 行业产能的扩张，有 色 行 业 用 电 出 现 明 显 突 变 性 增 长 趋 势，这 一 趋势延续到 2007 年； 2008 年，2009 年受全球金融危机的影响，四 大高耗能行业用电相继出现明显回落； 2010 年，受经济恢复性增 长的影响，导致高耗能行业用电出现回升态势。具体情况见图 2。
版社，2011．
年份/年 图 2 四大高耗能行业用电变化趋势
［2］ 霍成军，武 中，杨娅妙，等． 金融危机对山西用电需求的影 响［J］． 电力技术经济，2009，21（ 5） ： 37-39．
Electricity demand analysis on Shanxi high energy consumption industries
HUO Cheng-jun LI Hui-yong （ Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan 030001，China） Abstract： According to high energy consumption pre-heavy industries electricity demand characteristics in shanxi，on the basis depth analysis on present development situation of province’s high energy consumption industries，this paper researched and analyzed the electricity consumption situation of high energy consumption industries，and made forecast to the electricity demand trend of future high energy consumption industries， provided certain reference for future economic structure increase． Key words： high energy consumption industry，electricity，economic structure