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詳解電流探頭的工作原理

PRBTEK ? 來源:PRBTEK ? 作者:PRBTEK ? 2022-06-28 16:18 ? 次閱讀

電流探頭是根據法拉第原理設計的一種磁環,用于測量導線中的干擾電流信號。使用電流探頭能夠測量流經導線的電流大小。電流探頭分為AC/DC電流探頭以及AC電流探頭。前者可以測量直流以及交流電流的大小,后者只可以測量交流電流的大小

為了分析電流探頭的工作原理,根據圖1提取電流探頭的等效電路模型(如圖3所示):M為電流探頭與被測導線的互感;L1為穿過電流探頭的被測導線的自感;L為電流探頭繞線的自感;C為分布電容;r為繞線電阻;R為儀器內阻(一般為50Ω);V0為輸出電壓;Z為虛線內的總電阻。

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從式(5)可以看出,Zt與M,L,C,r,都有關系,單從公式上去判斷很難得出結論,因而也很難指導電流探頭的設計。

為了更簡單地分析傳輸阻抗的影響因素,忽略分布電容,繞線電阻,此時與形成低通濾波器。假設初級電流幅值不變按頻率掃描,則互感電壓按20dB每十倍頻增加,如圖4 的曲線Ⅰ所示。在低頻時,自感L 產生的感抗很小,隨著頻率的增大,感抗逐漸增大,當頻率點f0增至感抗與負載阻抗相等時,感抗所產生的壓降也開始按20dB 每十倍頻增加,如圖4 的曲線Ⅲ所示。整個合成電壓如曲線Ⅱ所示。

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從圖4 的曲線Ⅱ可以看出,過了頻率點f0之后,輸出電壓變得平坦,是個理想的電流探頭工作區。在此工作頻率區域內,傳輸阻抗Zt為一常數。

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審核編輯:湯梓紅

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