電流探頭電路分析

　　電流探頭是根據(jù)法拉第原理設(shè)計(jì)的一種磁環(huán)，用于測(cè)量導(dǎo)線中的干擾電流信號(hào)。使用電流探頭能夠測(cè)量流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小。電流探頭分為AC/DC電流探頭以及AC電流探頭。前者可以測(cè)量直流以及交流電流的大小，后者只可以測(cè)量交流電流的大小

　　為了分析電流探頭的工作原理，根據(jù)圖1提取電流探頭的等效電路模型(如圖3所示)：M為電流探頭與被測(cè)導(dǎo)線的互感;L1為穿過電流探頭的被測(cè)導(dǎo)線的自感;L為電流探頭繞線的自感;C為分布電容;r為繞線電阻;R為儀器內(nèi)阻(一般為50Ω);V0為輸出電壓;Z為虛線內(nèi)的總電阻。

　　從式(5)可以看出，Zt與M，L，C，r，都有關(guān)系，單從公式上去判斷很難得出結(jié)論，因而也很難指導(dǎo)電流探頭的設(shè)計(jì)。

　　為了更簡(jiǎn)單地分析傳輸阻抗的影響因素，忽略分布電容，繞線電阻，此時(shí)與形成低通濾波器。假設(shè)初級(jí)電流幅值不變按頻率掃描，則互感電壓按20dB每十倍頻增加，如圖4 的曲線Ⅰ所示。在低頻時(shí)，自感L 產(chǎn)生的感抗很小，隨著頻率的增大，感抗逐漸增大，當(dāng)頻率點(diǎn)f0增至感抗與負(fù)載阻抗相等時(shí)，感抗所產(chǎn)生的壓降也開始按20dB 每十倍頻增加，如圖4 的曲線Ⅲ所示。整個(gè)合成電壓如曲線Ⅱ所示。

　　從圖4 的曲線Ⅱ可以看出，過了頻率點(diǎn)f0之后，輸出電壓變得平坦，是個(gè)理想的電流探頭工作區(qū)。在此工作頻率區(qū)域內(nèi)

　　，傳輸阻抗Zt為一常數(shù)