什么是電流傳感器？
電流傳感器，通常也稱為電流互感器或 CT，是一種利用磁場檢測電流并產生成比例輸出來測量流經電線的電流的設備。它們用于交流和直流電流。電流傳感器使我們能夠被動地測量電流，而不會以任何方式中斷電路。它們被放置在我們想要測量的電流的導體周圍。
電流互感器在許多應用中都是必不可少的。例如，它們通常用于分項計量，以確定不同租戶的能源使用情況。它們還可以通過提供有關使用多少能源以及何時使用的信息來幫助進行設施監管，以降低成本并提高效率。
電流傳感器如何工作？
當電流流過導體時，它會在導體周圍產生成比例的磁場。電流互感器使用該磁場來測量電流。如果 CT 設計用于測量交流電流，則通常使用感應技術。交流電流會改變電位，從而導致磁場不斷崩潰和膨脹。在交流電流傳感器中，電線纏繞在芯線上。流過導體的電流產生的磁場會在電流傳感器內的導線中感應出成比例的電流或電壓。然后，傳感器輸出一定的電壓或電流，連接到傳感器的儀表可以讀取該電壓或電流并將其轉換為流過導體的電流量。例如，當通過導體的電流為 400A 時，您可以有一個電流互感器輸出 333mV（333mV 是 CT 的常見輸出）。一旦您將儀表配置為在接收到 333mV 輸入時讀取 400A，它就能夠根據接收到的輸入計算出有多少安培流過導體。直流電流傳感器的工作原理類似，但它們依賴于霍爾效應技術來運行。
電流互感器可以升壓、降壓或保持電流不變。對電流進行升壓或降壓的傳感器通常被稱為變壓器。傳感器通常由兩個線圈組成。電流通過的線圈稱為初級繞組，感應電壓的線圈稱為次級繞組。對于我們在Aim Dynamics銷售的許多電流互感器，安裝CT的導體用作初級繞組，次級繞組位于變壓器內部。次級繞組纏繞的鐵芯取決于傳感器設計用于處理的負載。
變壓器的匝數比是次級繞組的匝數除以初級繞組的匝數（ \frac{N_S}{N_P} ）。該比率決定了變壓器是將電壓升壓還是降壓。次級電壓與初級電壓之比等于匝數比，如公式 \frac{E_S}{E_P}=\frac{N_S}{N_P} 所示。因此，當次級繞組的匝數大于初級繞組上的匝數時，次級繞組上的電壓更高，它是升壓變壓器。電流則相反，其中次級電流與初級電流之比等于匝數比的倒數： \frac{I_S}{I_P}=\frac{N_P}{N_S} 。
霍爾效應電流傳感器如何工作？
霍爾效應傳感器或直流電流傳感器能夠測量交流和直流電流。霍爾效應傳感器由一個內核、一個霍爾效應器件和信號調理電路組成。它們基于霍爾效應運行。
霍爾效應是埃德溫·霍爾（Edwin Hall）于1879年發現的一種現象。當電流流過導體時，它會產生磁場。如果該導體位于另一個磁場中，則電子穿過導體產生的磁場將與外部磁場相互作用，導致電子移動到導體的一側。這會在導體上產生一個電壓，該電壓與流過導體的電流量成正比，并且可以測量。可以在此處找到有關霍爾效應的更深入描述。
電流互感器、電流傳感器和電流傳感器之間有區別嗎？
從技術上講是可以的，但這些術語經常互換使用。這些設備都用于測量電流并基于相同的原理運行，但它們之間存在明顯的技術差異，因此需要注意。從技術上講，電流互感器是降壓電流，因此可以有效、安全地監控電流，而電流傳感器是感應和測量電流的設備的通用術語。傳感器將一個輸入轉換為另一個輸出。例如，它們可能會隱藏交流到直流信號。但是，所有這些設備的工作方式都類似于測量電流并創建功率計可讀的輸出。
CT的類型：
霍爾效應電流傳感器/直流電流傳感器：如上所述，這些傳感器使用霍爾效應工作，以便測量交流和直流電流。
羅氏線圈：羅氏線圈是柔性電流互感器，具有一系列實際使用優勢。首先，它們比傳統的電流互感器更容易安裝。細線圈可以很容易地繞在導體上并卡扣閉合。這使得它們非常適合在安裝可能很棘手的情況下使用，并且您正在使用帶電電線。
分芯：分體式電流傳感器可以打開并卡在導體上，使其更容易在預先存在的配置中安裝。雖然它們被認為不如固芯電流傳感器準確，但它們的精度足以用于幾乎所有實際應用。
實芯：實芯電流傳感器是完整的回路，無法打開，因此在安裝時必須斷開電纜并通過CT放置電纜。這使得它們最適合新安裝。它們提供高精度。
開環：霍爾效應傳感器有開環或閉環兩種形式。開環傳感器具有低插入損耗、快速響應時間、緊湊的尺寸以及準確、低成本的傳感功能。
閉環：閉環傳感器提供快速響應、高線性度和低溫度漂移。閉環傳感器的電流輸出對電氣噪聲具有相對免疫力。閉環傳感器有時被稱為“零磁通量”傳感器，因為它的霍爾效應傳感器將相反的電流反饋到次級線圈中，該線圈纏繞在磁芯上以抵消初級電流在磁芯中產生的通量。
CT 的 VA（伏安）額定值是多少？
VA 額定值表示 CT 可以產生多少功率，這對于準確報告電流非常重要。如果 CT 的 VA 額定值太低，則可能導致漏報，因為電路內的電阻太高，CT 無法補償。我們有一篇關于 VA 評級的深入文章，如果您想了解更多信息，可以在此處閱讀。我們還有一個很棒的 VA 評級計算器，如果您想弄清楚您需要什么 VA 評級。
電流互感器的應用
電流傳感器可用于廣泛的應用，從設施管理到分項計量等。它們可以幫助檢測機械故障并防止損壞設備。