電流探頭的應(yīng)用十分廣泛,其基本原理是根據(jù)法拉第原理設(shè)計(jì)的用來(lái)測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)中干擾電流信號(hào)的磁環(huán),測(cè)量流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電流大小。流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電流會(huì)在周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),把磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓信號(hào),通過(guò)和示波器配合,觀察對(duì)應(yīng)的電流波形。廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、電子整流計(jì)、LED照明、新能源等領(lǐng)域。
電流探頭可分為AC以及AC/DC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。具體差別如下:
AC電流探頭通常是無(wú)源探頭,AC/DC電流探頭通常是有源探頭。這兩種類(lèi)型都采用相同的轉(zhuǎn)換原理就是感應(yīng)導(dǎo)線(xiàn)中的電流(AC)。要進(jìn)行轉(zhuǎn)換,必須先有電流流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn),根據(jù)電流流動(dòng)的幅度和方向構(gòu)建和消除磁通量場(chǎng)。在這個(gè)場(chǎng)中放一個(gè)線(xiàn)圈時(shí),變化的磁通量場(chǎng)會(huì)通過(guò)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換操作,在線(xiàn)圈中引起電壓。這種轉(zhuǎn)換操作是AC電流探頭的基礎(chǔ)。
AC電流探頭頭部實(shí)際上是一個(gè)線(xiàn)圈,這個(gè)線(xiàn)圈纏在磁芯上。當(dāng)這個(gè)探頭頭部保持在方向及接近承載AC電流的導(dǎo)線(xiàn)時(shí),探頭會(huì)輸出一個(gè)線(xiàn)性電壓,這一電壓與導(dǎo)線(xiàn)中電壓的比例是已知的。這種與電流有關(guān)的電壓可以在示波器上顯示為電流刻度的波形。帶寬取決于探頭線(xiàn)圈的設(shè)計(jì)和其它因素。帶寬可以高達(dá)1GHz。但是,比較典型的帶寬低于100MHz。
這種探頭還有一個(gè)低頻截止點(diǎn),這包括直流(DC),因?yàn)橹绷鞑粫?huì)引起變化的磁通量場(chǎng),因此不會(huì)引起轉(zhuǎn)換動(dòng)作。另外在非常接近DC的頻率上,如0.01Hz,磁通量場(chǎng)變化速度不足以能夠?qū)崿F(xiàn)變換動(dòng)作。但是,可以在探頭帶寬范圍內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換動(dòng)作,進(jìn)行衡量的輸出。另外,根據(jù)探頭線(xiàn)圈的設(shè)計(jì),帶寬的低頻可能會(huì)低達(dá)到0.5Hz或1.2kHz。
AC/DC電流探頭是既可以測(cè)量直流也可以測(cè)量交流信號(hào),根據(jù)測(cè)量帶寬可以分為低頻嵌和高頻嵌兩種。低頻嵌的電路原理一般采用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)測(cè)量,其精度低,帶寬低,典型值為100KHz;高頻嵌一般采用閉環(huán)系統(tǒng)測(cè)量,其精度高,帶寬高,響應(yīng)時(shí)間都在ns級(jí)別以上