大电流测量方案对比大电流检测在工业、电力电子、航空、军工等领域应用广泛，下表为电流检测方案的信息汇总及其特点。表1方案精度测量范围频带工作电源体积价格总体评价分流器0.1%kA到兆A直流、工频及千赫兹无大便宜适用于低频低功率，对主回路参数不敏感的场合直流互感器1%A到千A直流、工频及千赫兹交流电源大便宜原理简单、造价低廉，适合于对精度要求不高的场合零磁通式直流互感器0.05%A到千A直流、工频及千赫兹交流电源大贵具有极好的检测精度，但控制系统复杂，稳定性不好直流磁性比较仪0.1%A到千A直流、工频及千赫兹直流电源大贵克服了铁芯磁饱和、磁滞和直流偏磁的缺点，但功耗大，不能长时间运行罗氏线圈1%或0.1%A到兆A工频、千赫兹及兆赫兹无小便宜功耗低，测量范围宽，造价低，但无法克服直流稳态电流时的漂移问题光纤传感器0.1%千A到兆A直流、工频及千赫兹小贵精度高、电磁抗干扰能力强、安装方便，但价格昂贵一、分流器原理：将已知的纯电阻放在被测电流的电路里，回路中的电流可以通过测量电阻上的电压来求得，分流器利用了欧姆定理进行测量。实际应用中分流器的电阻数值在毫欧或微欧级别，目前常规的分流器规格有100A/75mV、500A/75mV、1000A/75mV等。分流器存在较小的电感L1，其等效电路如图1，正弦电流通过分流器时，分流器两侧上的电压为U=I×(R1+jwL1)。要使分流器测量精度高并且响应速度快，要降低被测电流的频率和幅度，否则当频率和幅度变高，会使分流器的发热量大幅度增加，严重影响分流器的测量精度。结构设计上，应尽量减少分流器的自感，并对外界磁场有较好的屏蔽能力，而且具有一定的动态稳定性能。图1分流器等效电路为了减少电磁力和热应力对分流器测量结果的影响程度，科学家们对分流器的结构进行了分析和改进。但由于分流器自身的缺陷，有很多问题是无法利用补偿和设计来弥补的，例如发热和频率特性等问题。二、直流互感器原理：1936年德国的克莱麦尔教授第一个研制成功直流电流互感器，通过测量原边电流对带有铁芯线圈的感抗的改变来测量直流电流的大小，这和交流互感器的原理是不同的。结构如图2。直流电流互感器的副边和原边电流也有可能满足公式（2.1），即在不计铁芯损耗、不计副边组的内阻及铁芯均匀磁化的情况下。但是直流电流互感器的测量结果很容易受到外界磁场的影响从而产生很大的误差，比如当测量电流的激磁电流小于直流互感器时，不论是哪一种软磁材料的磁化特性曲线都不是完美的，都是存在着缺陷的。图2直流互感器原理三、零磁通直流互感器图3零磁通直流互感器图3的左边，由一次绕组W1、二次绕组W2、W4，铁芯T1、T2，二极管D1、D2，电阻R1、R2共同组成一个并联的直流电流互感器，被测电流I1流过绕组W1，二次绕组W2、W4和电阻R1、R2，之间接有辅助交流电源e1；图3右边，由一次绕组W5、二次绕组W6、W7，铁芯T4、T5，二极管D3、D4、D5、D6共同组成第二个并联的直流电流互感器，二次绕组W6、W7和二极管D4、D5之间接有辅助交流电源e2。在被测电流I1和辅助交流电源e1的共同作用下，在电阻R1、R2两端会输出一个和I1正比例的直流电压，这个电压被送到第二个互感器的一次绕组W5，并产了一个电流，该电流在辅助交流电源e2的共同作用下使得第二个互感器的电阻R4两端会输出一个直流电压，这个直流电压被送到第一个互感器的补偿绕组W2，产生和被测电流相反的磁通势，使第一个互感器的铁芯T1、T2趋向于零。这时，补偿绕组W2中的电流与被测电流成正比，测量补偿绕组W2中的电流根据匝数比就可以计算出被测电流的大小。为了改善性能，图中增加了磁屏蔽层T3，和W8、R3、C共同组成的消振回路。这种互感器除二极管之外没有其它电子元件，完全是电磁结构，因此故障率低工作可靠，其中的补偿措施提高了它的测量精度。用这种方法制作的的直流电流互感器在额定电流范围20%~100%内，最大误差为0.2%。目前国内直流输电工程用直流电流互感器绝大多数都被进口产品垄断，如ABB、西门子、ＨＩＴＥＣ公司及Ｒｅｉｔｚ等公司，国内对零磁通式直流电流互感器的研究较少，国内尚无有形成规模的零磁通式直流电流互感器厂家。四、直流磁性比较仪直流电流比较仪的原理结构图...
