一、电流传感器原理
1.基于霍尔效应(霍尔型电流传感器)
这是应用最广的原理。当电流流过导体时,会在导体周围产生与电流大小成正比的磁场。将霍尔元件置于该磁场中,元件会在垂直于电流和磁场的方向上产生一个微小的霍尔电压,这个电压的大小与磁场强度(即被测电流)线性相关。通过后续电路放大、校准后,就能输出与被测电流对应的标准信号。
2.基于电磁感应定律(互感器 / 罗氏线圈型)
基于法拉第电磁感应定律,分为电流互感器(AC)和罗氏线圈,这类传感器仅适用于交流电流测量。
电流互感器:原边绕组串联在被测电路中,副边绕组接检测仪表。根据法拉第电磁感应定律,原副边的电流比与匝数比成反比,通过测量副边电流就能推算原边被测电流,多用于高压电力系统。
罗氏线圈:是一种空心的螺线管线圈,被测电流导线穿过线圈中心时,会在线圈两端感应出与电流变化率成正比的电压,经积分电路处理后得到与被测电流对应的信号,适合测量大电流和暂态电流。
3.基于欧姆定律(分流器 / 电阻型)
在被测电路中串联一个精密电阻(分流器),根据欧姆定律,电阻两端的电压与电流成正比,通过测量电压值计算电流。属于直接测量原理,无电气隔离。

二、电流传感器的主要特点
1.测量范围广,适配多场景电流
可覆盖从微安级(如精密电子设备漏电监测)到万安级(如高压电网、工业大电机)的电流测量,既能测直流、交流,也能测脉冲、混合电流,满足不同领域的需求。
2.输出标准化,易与后端设备对接
输出信号统一为工业标准信号,常见的有4-20mA 模拟电流、0-5V 模拟电压,或RS485、Modbus 数字信号,可直接接入 PLC、示波器、智能仪表、工控机等设备,无需额外转换。
3.具备电气隔离 / 非隔离两种类型,兼顾安全与成本
隔离型(霍尔型、电流互感器):实现被测电路与检测电路的电气隔离,能耐受高压,防止故障传导,安全性高,适合高压、大电流场景。
非隔离型(分流器):无隔离结构,成本低、精度高,适合低压、小电流的近距离测量场景。
4.响应速度快,支持实时监测与控制
尤其是霍尔型和罗氏线圈传感器,响应时间可达微秒级,能精准捕捉电流的瞬态变化(如短路冲击电流、脉冲电流),满足工业闭环控制、故障快速保护的需求。
5.安装方式灵活,适配不同布线条件
包含穿芯式、串联式、钳形等多种安装形式:穿芯式无需断开被测导线,适合现场改造;串联式需接入电路,适合新系统布线;钳形为便携式,适合临时巡检。
6.抗干扰能力强,适应复杂工况
大部分工业级电流传感器内置屏蔽结构,能抵御变频器、电机等设备产生的电磁干扰,在高温、潮湿、振动等恶劣环境下仍能保持稳定精度。
7.体积小型化,可集成到紧凑设备中
消费电子、新能源汽车等领域使用的微型电流传感器,体积小巧,可直接集成到电源适配器、电池管理系统(BMS)等紧凑设备内部,不占用过多空间。