如何測量電流？

　　在電學領(lǐng)域，電流是一個極為重要的參數(shù)。然而，電流是一種看不見摸不著的物理量，我們無法憑借肉眼直接觀察到正在流動的電流，所以必須借助專門的測量儀器來對電流以及其他相關(guān)參數(shù)進行測量。那為什么我們要對電流進行測量呢?又該采用何種方式進行測量?在測量過程中又有哪些需要注意的事項呢?接下來本文將為您詳細解答。

　　一、測量電流的必要性

　　如今的電子設(shè)備構(gòu)造日益精密，對各種條件的反應也極為靈敏。眾多電子設(shè)備為了確保其正常運行，需要定期進行檢查維護，設(shè)備維護工作的重要性不言而喻。在設(shè)備維護或者出現(xiàn)故障時，如果沒有合適的測量儀器，想要精準查明故障所在位置將會變得非常困難。而電流測量在電子設(shè)備的維護以及故障原因排查過程中，是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

　　二、常見的電流測量儀器

　　目前，市面上有多種可用于測量電流的儀器，其中以下三種最為常用：

　　1. 數(shù)字萬用表

　　這是一種能夠在一臺儀器上實現(xiàn)對電路中的電流、電壓和電阻等基本電學量進行測量的儀器。數(shù)字萬用表的類型豐富多樣，從體積較大的常規(guī)型到小巧便攜的卡片型都有，能夠適用于各種各樣的電氣測量場景。

　　2. 電流探頭(借助示波器觀察電流探頭的輸出電壓)

　　電流探頭是一種非常實用的工具，它能夠?qū)㈦娏鬓D(zhuǎn)換為電壓，從而可以在示波器等儀器上對電流波形進行測量。其優(yōu)勢在于可以直接夾在線纜外皮上對信號進行監(jiān)測，無需破壞線纜結(jié)構(gòu)。并且，由于它的測量范圍很廣，從小電流到大電流都能測量，所以在多種電流測量場景下都能發(fā)揮作用。

　　3. 鉗形表

　　這種測量儀器使用起來非常便捷，只需把待測導線夾入鉗形表的鉗形鐵芯內(nèi)部，就能測量電流，這樣就不需要切斷電路便可獲取電流值。其測量原理基于電流流動時產(chǎn)生的磁場與電流大小成正比，所以只要測量磁場就能得知電流大小。

　　不同的測量儀器都有其各自的特點，根據(jù)實際的用途來選擇合適的儀器是非常關(guān)鍵的。

　　三、數(shù)字萬用表測量電流的方法

　　數(shù)字萬用表的功能多樣，在測量電流之前，首先要做的是將其測量功能設(shè)置為電流功能。這是因為很多數(shù)字萬用表是通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)等方式來改變測量功能的。

　　在設(shè)置好測量功能后，把測試線插入對應的端口。其中，黑色測試線要插入黑色負極的“COM”輸入端，紅色測試線則插入紅色正極的“A”輸入端。接下來，在連接電路時，要將黑色測試線連接到電源的負極，紅色測試線連接到負載端，并且要保證是串聯(lián)連接，這樣才能進行準確的測量。

　　這里需要特別注意的是，如果在測試線插入“A”端子時施加電壓，很可能會對數(shù)字萬用表造成損壞。所以，為了避免意外情況發(fā)生或者防止施加電壓，在接通電源之前，務(wù)必關(guān)閉測量電路的電源，并且要在需要測量電流的端口之間進行串聯(lián)連接。

　　四、電流探頭測量電流的方法

　　電流探頭在電流測量中有多種使用方式，具體如下：

　　1. 電流傳感器(CT)方式

　　這是一種交流專用的電流傳感器。它具有價格相對較為便宜，并且不需要額外電源的優(yōu)點。但是其局限性也很明顯，只能用于測量交流電，無法對直流電進行測量。

　　2. 霍爾元件方式

　　這種電流傳感器既能夠用于交流電的測量，也能夠用于直流電的測量。不過，它也存在一些不足之處，例如精度不是很高，而且由于溫度變化和自身老化等因素會導致偏移，所以不太適合進行長期測量。

　　3. 羅格夫斯基方式

　　這種方式是通過轉(zhuǎn)換并測量測試電流周圍產(chǎn)生的交流磁場在空芯線圈中感應的電壓來實現(xiàn)電流測量的。它的成本比較低，并且由于沒有磁芯，所以不存在磁飽和的問題，可以用來測量大電流，也沒有磁損耗的缺點。然而，這種方式容易受到外界干擾，所以不適合用于高精度的測量工作，而且原則上不能測量直流電。

　　4. 交流零磁通電流傳感器方式

　　這種方式對電流傳感器(CT)測量方式的低頻特性進行了改進。它的相位誤差比較小，所以適用于功率測量，并且能夠測量較寬的頻帶。但它仍然屬于電流傳感器(CT)測量方式的一種，所以同樣無法測量直流電。

　　5. 交流/直流零磁通電流傳感器方式(霍爾元件檢測式)

　　這種方式是將電流傳感器與霍爾元件相結(jié)合，從而實現(xiàn)從直流到交流的測量。

　　6. 交流/直流零磁通電流傳感器方式(磁通門式)

　　這種方式是將電流傳感器與磁通門相結(jié)合，實現(xiàn)從直流到交流的測量。磁通門傳感器在很寬的溫度范圍內(nèi)偏移非常小，能夠?qū)崿F(xiàn)精確且穩(wěn)定的測量，所以非常適合與高精度功率計搭配使用。

　　五、鉗形表測量電流的方法

　　鉗形表的使用較為簡單，如前文所述，只要把待測導線夾入鉗形表的鉗形鐵芯內(nèi)就能測量電流。但在使用過程中有一些細節(jié)需要注意。

　　當把鉗形表夾在導線上時，如果同時將兩根導線夾在一起，那么它們產(chǎn)生的磁場就會相互抵消。除了在測量泄漏電流這種特殊情況外，一般不應將兩根導線同時夾在一起。

　　此外，如果在鉗形表的鐵芯上沿著同一方向纏繞幾圈導線，磁場就會按照比例增大。基于這個原理，有一種操作技巧，就是在鉗形表上纏繞大量匝數(shù)的導線來增加磁場，進而提高測量的靈敏度。

　　六、依據(jù)測量目的選擇測量儀器

　　在電子設(shè)備的維護以及故障排查等工作中，測量電流和其他參數(shù)的測量設(shè)備是必不可少的工具。在電流測量方面，數(shù)字萬用表、電流探頭和鉗形表是常用的測量儀器。使用者應當根據(jù)自己要測量的電流特性以及測量目的，從這幾種儀器中選擇出最適合自己的測量儀器。

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