什么是電流探頭？

　　在電學(xué)測量領(lǐng)域，數(shù)字萬用表常被用于測量電流、電壓和電阻等電學(xué)量。其中，用數(shù)字萬用表測量電流存在一個(gè)明顯的弊端，那就是必須切斷被測電路，并將萬用表串聯(lián)接入電路才能開展測量工作。

　　此時(shí)，電流探頭就可作為一種替代工具用于電流測量。電流探頭無需與被測電路進(jìn)行電氣連接，使用起來更加省時(shí)，在設(shè)備維護(hù)作業(yè)以及故障定位排查方面大有用處。下面將對電流探頭展開詳細(xì)介紹。

　　一、電流探頭的定義

　　電流探頭屬于示波器或記錄儀的可選配件，它不像數(shù)字萬用表那樣能夠獨(dú)立進(jìn)行電流測量。值得注意的是，部分電流探頭的成本與示波器或記錄儀主機(jī)相當(dāng)。電流探頭的最大優(yōu)勢在于，它能夠在不切斷電路、不接觸電線的情況下，對交流和直流電流進(jìn)行測量。

　　二、實(shí)際操作中難以切斷電路的情況

　　數(shù)字萬用表測量電流時(shí)通常需要切斷電路并串聯(lián)接入電路，這一操作在某些情況下會帶來不便。當(dāng)電路處于外露狀態(tài)時(shí)，例如電子設(shè)備生產(chǎn)過程中，使用數(shù)字萬用表測量電流較為便捷。然而，在很多場景下，比如設(shè)備維護(hù)檢查或者故障排查時(shí)，正在運(yùn)行的電子設(shè)備是不能被關(guān)閉的，此時(shí)就無法切斷電路進(jìn)行測量。而電流探頭只需夾住導(dǎo)線就能測量電流，在這種情況下就顯得非常實(shí)用。

　　三、電流探頭的構(gòu)成與測量原理

　　1.測量原理

　　電流探頭主要是通過感應(yīng)被測電流周圍產(chǎn)生的磁場來實(shí)現(xiàn)電流測量的。

　　2.測量方法類型

　　CT方式的電流傳感器

　　這種傳感器價(jià)格相對低廉，不需要外接電源，但只能用于交流電流的測量。

　　霍爾元件方式的電流傳感器

　　它能夠測量從直流到數(shù)千赫茲交流的各類電流。不過，由于霍爾元件的線性特性以及磁芯的影響，其測量精度不高。此外，霍爾元件還存在諸如溫度漂移和老化等問題，這使得它不適合長期測量。

　　羅格夫斯基線圈方式的電流傳感器

　　因?yàn)闆]有磁芯，在測量交流電流時(shí)不會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象。被測電流周圍產(chǎn)生的交流磁場會在空芯線圈中轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電壓，其阻抗很小，并且不會產(chǎn)生磁損耗導(dǎo)致的熱量、飽和或者磁滯等現(xiàn)象。

　　交流零磁通方式的電流傳感器

　　這種傳感器采用特定的電流傳感器測量法，改進(jìn)了低頻特性，適用于相位誤差較小的功率測量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶測量，但不能用于直流電流的測量。

　　交流/直流零磁通方式的電流傳感器(霍爾元件檢測型)

　　這種傳感器結(jié)合了電流傳感器測量方式與霍爾元件的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)從直流到交流的電流測量。

　　交流/直流零磁通電流傳感器(磁通門式)

　　通過將電流傳感器與磁通門相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)從直流到交流的電流測量。在較大的溫度范圍內(nèi)，磁通門的零位漂移極小，所以測量結(jié)果精確且穩(wěn)定，非常適合與高精度功率計(jì)搭配使用。

　　四、電流探頭的使用示例

　　1.汽車電氣部件的電流測量

　　在汽車電氣部件方面，電流探頭可用于測量小型電機(jī)、電磁閥等的控制電流，其能夠觀測到毫安級的小電流。此外，還能進(jìn)行諸如開關(guān)和繼電器控制電流的測量、發(fā)動機(jī)點(diǎn)火時(shí)間的觀測、電磁閥控制電流的監(jiān)測以及控制開關(guān)響應(yīng)的檢查等多種測量工作。

　　2.電子電路元件的電流特性評估

　　可用于測量電子電路中繼電器的控制電流，以及對電容器的電流特性進(jìn)行測試評估。在測試電子電路中的設(shè)備是否按設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)，不會遺漏高頻段的干擾波形。同時(shí)，還能進(jìn)行短路測試時(shí)的電流波形測量、負(fù)載突然變化時(shí)電動車電池性能評估以及突入電流波形測量等工作。

　　3.高速開關(guān)器件的性能評估

　　用于評估LED、電機(jī)等電子設(shè)備中驅(qū)動的開關(guān)器件的性能，能夠測量高速驅(qū)動的半導(dǎo)體元器件的開合、波紋波形和開關(guān)損耗等。

　　五、測量方法的選擇

　　電流探頭與數(shù)字萬用表不同，它不需要切斷電路，只需用鉗口夾住導(dǎo)線就能測量電流。但由于電流探頭有多種測量方法，并且它是示波器/記錄儀的選件，需要與示波器/記錄儀主體配合使用，所以在選擇測量方法之前，一定要明確測量需求。

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