夹钳式电流探头主要作用及其应用原理对焊法兰

夹钳式电流探头主要作用及其应用原理

夹钳式电流探头主要作用及其应用原理 2011年08月04日 来源： 夹钳式电流探头的出现，是为了解决测量电流的问题，它不仅使用方便，不像分流测量方法，需要断开电路进行测试，而且它采用感应式非接触传感器，安全可靠；更重要的是它适用广泛，可以全面提升万用表、示波器、功率计、记录仪等仪器电流和功率测量能力。本文从夹钳式电流探头的作用出发，从交流和直流两个方面重点研究了夹钳式电流探头的原理和应用，并简单列举了夹钳式电流探头一些具体应用。最后从实际出发，论述了日常测试工作中我们如何选择夹钳式电流探头。　　关键词：电流测量 电流钳 霍尔效应 电子仪器　　一、引言

夹钳式电流探头主要用来提升万用表、功率计、示波器、手持示波表、记录仪或记录器、以及其它各种各样仪器的电流测量能力，现已得到广泛使用。电流探头“钳围”载流导体，在不中断被测电路的情况下，进行非接触电流测量，它们输出与被测电流成比例的电压或电流信号，并且直接传送到具有低电流或电压输入的测试仪器上，通过仪器测量和显示相应的测量值，进而根据相应的转换比得出实际的导体通过电流。

使用夹钳式电流探头测量时，电流的载导电路不用断开，并且从仪表的输入端保持电气绝缘从仪表的输入端保持电气绝缘。这样既方便又安全，会使配套的测量仪表低输入端是既可以悬浮也可以接地。这种特点使钳形电流探头测量电流时，不需要断开电路，节省了设备来回启动的宝贵时间。

实际电路中电信号一般都不是完全的正弦波，为了保证测量精度和其高频特性，使用夹钳式电流探头时（如E3N），配套的显示仪表最好为真有效值（Trms）的万用表（如BM807和OI857）。在大多数情况下，钳形电流探头不会限制有效值（rms）测量，但是与它配套的仪器含限制有效值测量。好的钳形电流探头内部具有以下良好的特性：高精度、良好的频率响应和极小的相位偏移。

根据测量电流的频率，钳形电流探头根据两种不同原理，设计出两种不同的钳形电流探头：①交流夹钳式电流探头；②交直流夹钳式电流探头。

二、交流夹钳式电流探头的原理和应用

交流夹钳式电流探头在原理上可以看成一个简单的电流变压器。中变压器在磁体上缠绕了两个基本线圈。电流I1流过初级线圈C1，通过互感，次级线圈C2上产生相应的互感电流I2。这两个线圈的圈数（匝数）与电流关系的公式如下：N1×I1=N2×I2，其中N1为线圈C1的圈数，N2为线圈C2的圈数，这样我们可以导出如下公式：

同理，适用于夹钳式交流电流探头。夹钳式交流电流探头中可以张开的铁磁体表示为线圈B2，钳颚口夹住的导体流经电流I1。其中B1是一根简单的导体，它的线圈匝数N1为1，流经的电流I1是被测电流，这样电流探头“钳围”导体时，电流探头内部线圈B2根据其匝数，相比例产生输出电流I2，即

实际工作中，直接测量电流I1常常比较困难，因为电流I1一般较大，不能直接接到仪表上，此时也不可以简单地断开电路。为了产生一个能通过相应倍数比例的输出水平，交流电流探头内置了特有的探头线圈架。在钳形线圈上的匝数，一般方便设计成整数倍（如100、500或1000）。此时如果N2为1000，这样夹钳N1/N2的比率为1：1000，在输出显示上相应为1000：1的倍数关系。如果从输入和输出的电流关系出发，则这个比率可用探头的输出关系1mA/A表示，即探头输出显示为1mA时，颚口上流经测量电流为1A，或者显示为1A时，颚口上流经的测量电流为1000A。

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