導體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下做有規則的定向運動(dòng)就形成了電流。電流具有電效應、熱效應、磁效應、化學(xué)效應等,依附這些效應,電流測量技術(shù)有以下幾種。
直流電流的衡量指標比較簡(jiǎn)單,一個(gè)電流幅值就可以了。
交流電流就需要同時(shí)考察幅度和頻率相位信息,衡量幅度的指標分為有效值、均方值、峰值、峰峰值等多種。衡量頻率相位的指標分為頻率、帶寬、頻譜、延時(shí)、上升沿時(shí)間、下降沿時(shí)間等。
電流信號同時(shí)伴隨著(zhù)電壓信號,經(jīng)常會(huì )有絕緣隔離,即隔離耐壓要求。
電流測量可利用電流的各種效應,電效應、磁效應、熱效應、化學(xué)效應等都可以。其中,最方便、用的最多的還是電效應和磁效應。
電效應主要是應用歐姆定律,將電流信號通過(guò)電阻轉換為電壓信號。
磁效應,則可以有多種形式,可以直接應用磁效應導致的機械力,如模擬指針式電流表,也可以利用霍爾效應、磁光效應等等其他效應。
磁效應有一個(gè)重要優(yōu)勢就是可以實(shí)現隔離測量。因此,在高電壓、大電流場(chǎng)合下,磁效應是主要的應用方式。
常用的電流測量技術(shù)多是基于電效應和磁效應。電效應是應用歐姆定律,通過(guò)電阻或分流器將電流信號轉變?yōu)殡妷盒盘?,這是最廣泛的應用形式。但這種方式只能做成非隔離形式,在某些場(chǎng)合如高壓、大電流情況下會(huì )受到限制。電流的隔離測量是一個(gè)重要的應用方向,基本都是應用磁效應來(lái)實(shí)現的。隔離測量又分為交流測量和直流測量。交流測量相對簡(jiǎn)單,直接應用電磁感應定律(變壓器效應)即可,如互感器、羅氏線(xiàn)圈、皮爾遜線(xiàn)圈等。直流電流為穩恒電流,產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)無(wú)法直接耦合,無(wú)法應用變壓器效應。直流電流的隔離測量,可進(jìn)一步細分為直接式和間接式,直接式是將磁信號直接轉換為電信號,如應用霍爾效應、磁阻效應等,間接式不直接轉為電信號,如應用磁光效應、磁通門(mén)效應等。