電流傳感器

電流傳感器，是一種檢測裝置，能感受到被測電流的信息，並能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為符合一定標準需要的電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

電流傳感器也稱磁傳感器，可以在家用電器、智能電網、電動車、風力發電等等，在我們生活中都用到很多磁傳感器，比如説電腦硬盤、指南針，家用電器等等。

電流傳感器依據測量原理不同，主要可分為：分流器、電磁式電流互感器、電子式電流互感器等。

電子式電流互感器包括霍爾電流傳感器、羅柯夫斯基電流傳感器及專用於變頻電量測量的AnyWay變頻功率傳感器（可用於電壓、電流和功率測量）等。

與電磁式電流傳感器相比較，電子式電流互感器沒有鐵磁飽和，傳輸頻帶寬，二次負荷容量小、尺寸小、重量輕、是今後電流傳感器的發展方向。

光纖電流傳感器是以法拉第磁光效應為基礎、以光纖為介質的新型電流傳感器。

當線偏振光在介質中傳播時，若在平行於光的傳播方向上加一強磁場，則光振動方向將發生偏轉，偏轉角度ψ與磁感應強度B和光穿越介質的長度l的乘積成正比，即ψ=V*B*l，比例係數V稱為費爾德常數，與介質性質及光波頻率有關。偏轉方向取決於介質性質和磁場方向。上述現象稱為法拉第效應。1845年由M.法拉第發現。

電流傳感器主要用於工業控制和獨立的電壓、電流測量，因此，一般都不標稱與功率測量準確度密切相關的角差指標，因此，不適用於高精度的功率測量。

隨着變頻技術和節能技術的發展，有必要對各類變頻調速裝置的能效進行準確的評測，而電磁式電壓、電流互感器一般只能準確測量工頻正弦電路的功率。新型的變頻功率傳感器，是一種電壓、電流組合式傳感器，該類傳感器直接輸出數字量，並採用光纖進行傳輸，可以有效避免傳輸環節的損耗和干擾。並且在較寬的頻率範圍內具有較小的比差和角差，可以準確測量各類變頻電量（電壓、電流、功率和諧波等）。廣泛應用於混合動力電動汽車、電動車、太陽能發電、風力發電、變頻器、變頻電機和燃料電池等的產品檢驗和能效評測。

英國出現了一種適合於安裝在240伏-600安變電站主線上的電流傳感器，這種傳感器對變電站的電力輸出進行監控，可以減少地方電網故障所造成的停電時間。電流傳感器可以對供電電纜進行電流監控，若是電纜出線超負荷，這些電流傳感器可將一部分負荷轉移到其他相中，或者是新鋪設的電纜中，保護電纜的安全使用和運行。

隨着智能電網的不斷髮展和升級，電流傳感器也在技術、設計和效用等方面不斷進行改進和完善，對冶金、化工等行業的電流測流具有重大作用。

基於智能電網的光纖電流傳感器

新型光纖電流傳感器就是智能電網快速發展的科技產物。我國推出了XDGDL-1光纖電流傳感系統，實現了管線電流傳感系統的全數字閉環控制，具有穩定性和線性度好、靈敏度高等特點，滿足了大量程範圍的高精度測量要求。

同時，該系統開發了一種可現場繞制的伸縮結構，安裝方便，可避免雜散磁場的干擾，母線偏心的測量誤差小於正負0.1%，實現了一種高精度信號轉換方案，為整流器控制設備提供高精度模擬信號和標準數字通信接口。

基於TMR（隧道磁電阻）效應的電流傳感器：

TMR磁感應技術在2004年首次工業應用於電腦硬盤領域， 使硬盤的存儲密度有了質的飛躍，單碟TB級的存儲硬盤進入民用市場。經過近10年的發展，TMR技術依然煥發勃勃生機。TMR磁感應效應和Hall技術類似，算是第四代磁感應技術。靈敏度，分辨率，功耗，温度特性都有10倍以上的提升。全芯片級製程控制提供可靠的品質和合理的價格。國內有些廠家開始推出TMR技術的電流傳感器。基於TMR芯片製造的電流傳感可以在高靈敏度，温度穩定性，抗干擾性，小型化、集成化、智能化和低功耗方面有着出色的表現。

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工業升級發展促進電流傳感器改進

在我國工業發展升級的驅動下，電力設備的安全性使用越來越受到重視。電流傳感器作為一個兼具保護性和監控作用的工具，將會在未來的電網中起到更重要的意義。相比國外同類產品，國內的電流傳感器技術還有很大的差距需要彌補和提高。

國內也逐漸湧現出有很多新型產業，都需要傳感器的支持，無論是出於安全性考慮還是市場效益考慮，電流傳感器將會趨於更加高效可靠，在低碳環保的要求下，小型化也是未來的一大趨勢，這也將促進國內傳感器廠商投入更多的經歷開發新技術和產品。在不久的將來，電流傳感器將會在更多行業得到廣泛應用，同時將為新興物聯網打好基礎。

電流傳感器應用於風力發電：風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其藴量巨大，全球的風能約為2.74×109GW，其中可利用的風能為2×107GW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而新世紀，人們感興趣的是如何利用風來發電，以及如何才能發電量最大化。電流傳感器作為主要的檢測元件，在其中起到至關重要的作用 。

電流傳感器未來的發展趨勢有以下幾種特點：

1、高靈敏度。被檢測信號的強度越來越弱，這就需要磁性傳感器靈敏度得到極大提高。應用方面包括電流傳感器、角度傳感器、齒輪傳感器、太空環境測量。

2、温度穩定性。更多的應用領域要求傳感器的工作環境越來越嚴酷，這就要求磁傳感器必須具有很好的温度穩定性，行業應用包括汽車電子行業。

3、抗干擾性。很多領域裏傳感器的使用環境沒有任何評比，就要求傳感器本身具有很好的抗干擾性。包括汽車電子、水錶等等。

4、小型化、集成化、智能。要想做到以上需求，這就需要芯片級的集成，模塊級集成，產品級集成。5、高頻特性。隨着應用領域的推廣，要求傳感器的工作頻率越來越高，應用領域包括水錶、汽車電子行業、信息記錄行業。

6、低功耗。很多領域要求傳感器本身的功耗極低，得以延長傳感器的使用壽命。應用在植入身體內磁性生物芯片，指南針等等。