直流電流(DC)是常見的電量參數,根據不同的應用和測量要求,我們一般采用接觸式和非接觸式兩種方式對直流電流進行測試;接觸式測量是通過串聯電阻的方式實現;非接觸式測量是通過測量磁場變化實現。接觸式測量采用的是分流器;非接觸式測量采用的是霍爾傳感器和電流互感器,下面我們介紹幾種常見的直流電流測量方法的原理及應用。
方法—:分流器
分流器是通過測量直流電流流過電阻時在電阻兩端產生電壓的原理實現。分流器屬于接觸式測量方法,一般用于電壓不高、電流相對較小的情況,如果電流太大,在電阻上就會產生很高的熱量。另外,該測量方法需要測量電阻具有很高的精度和溫度穩定性,對測量精度要求不高、被測電流不大的情況下,分流器是一種性價比極高的電流測量解決方案。

分流器工作原理示意圖
方法二:直流電流互感器
直流電流互感器是基于磁調制原理的非直接測量用直流傳感器,它主要用于測量直流大電流,也在整流系統中用作電流反饋、控制和保護元件。其工作原理,請參考下圖所示,通電的導線穿過磁環產生磁場,每個磁環產生的磁場經差分運算,計算出通電導線的直流電流值。

直流電流互感器工作原理示意圖
直流電流互感器的功耗遠小于直流分流器。在測試時要注意直流電流的方向,否則會影響到測試結果;此外直流電流互感器的線性度比較差,二次電流紋波較大,并只能用于測量直流信號。
方法三:霍爾電流傳感器
霍爾電流傳感器是基于霍爾原理的一種非接觸式的測量方法,該傳感器既可以測量直流也可以測量交流。下圖所示為霍爾電流傳感器工作原理示意圖,由此可見,只需將被測導線穿過霍爾電流傳感器即可完成測試。霍爾電流傳感器能很好的隔離控制電路對被測電路的影響,同時具備高效的電性能,其包含了電流分流器和電流互感器的各種優勢優點,又解決了他們的不足之處。因此,霍爾電流傳感器的特點為:響應快、精度高、線性度好。

霍爾電流傳感器工作原理示意圖