電流傳感器也稱為磁傳感器，可用于家用電器，智能電網(wǎng)，電動(dòng)汽車，風(fēng)力發(fā)電等。我們的生活中使用了許多磁性傳感器，例如計(jì)算機(jī)硬盤，指南針，家用電器等。電流傳感器是一種有源模塊，例如霍爾器件，運(yùn)算放大器以及最后的功率管，都需要電源和功耗。

    電流傳感器是一種檢測(cè)設(shè)備，它可以感測(cè)被測(cè)電流的信息，并且可以根據(jù)某些規(guī)則，處理，存儲(chǔ)，顯示，將檢測(cè)到的信息和感測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換為符合某些標(biāo)準(zhǔn)或滿足信息傳輸所需的其他信息形式的電信號(hào)，記錄和控制要求。

    不管開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)原理，電流傳感器的基本性能都沒(méi)有太大不同?；緝?yōu)點(diǎn)是：響應(yīng)時(shí)間快，溫度漂移小，精度高，尺寸小，頻率帶寬大，抗干擾能力強(qiáng)，過(guò)載能力強(qiáng)。電流傳感器的使用說(shuō)明：接線時(shí)，請(qǐng)注意端子的裸露導(dǎo)電部分，以盡可能防止ESD沖擊。需要具有專業(yè)施工經(jīng)驗(yàn)的工程師對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行接線操作。電源，輸入和輸出電纜必須正確連接，并且不能放錯(cuò)地方或接反，否則可能損壞產(chǎn)品。

    電流傳感器的精度是在初級(jí)側(cè)的額定值的條件下獲得的，因此，當(dāng)測(cè)得的電流高于電流傳感器的額定值時(shí)，應(yīng)選擇更大的傳感器。當(dāng)測(cè)得的電壓高于電壓傳感器的額定值時(shí)，應(yīng)重新調(diào)節(jié)限流電阻。

    電流傳感技術(shù)分類介紹-基于法拉第定律的電流傳感技術(shù)

    羅氏線圈Rogowski線圈被定義為用于測(cè)量交流電（AC）的電氣設(shè)備。它也用于測(cè)量高速瞬態(tài)，脈沖電流或正弦電流。Rogowski線圈的名稱以德國(guó)物理學(xué)家WalterRogowski的名字命名。Rogowski線圈是均勻纏繞的線圈，匝數(shù)為N，橫截面積A恒定。Rogowski線圈中沒(méi)有金屬芯?？招揪€圈放置在導(dǎo)體周圍，由電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在線圈中感應(yīng)出與電流變化率成比例的電壓。該電壓被積分，產(chǎn)生與電流成比例的輸出。

    電流傳感技術(shù)分類介紹-磁場(chǎng)傳感技術(shù)

    霍爾電流傳感器是基于霍爾效應(yīng)的設(shè)備，霍爾效應(yīng)傳感器是埃德溫·霍爾（EdwinHall）在1879年根據(jù)洛倫茲力的物理原理發(fā)現(xiàn)的。它們由外部磁場(chǎng)激活。在這種通用設(shè)備中，霍爾傳感器感測(cè)由磁系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。該系統(tǒng)通過(guò)輸入接口響應(yīng)要檢測(cè)的量（電流，溫度，位置，速度等）?；魻栐腔镜拇艌?chǎng)傳感器。它需要信號(hào)調(diào)理以使輸出可用于大多數(shù)應(yīng)用。由一次電流（Ip）產(chǎn)生的磁通量會(huì)集中在磁路中，并使用霍爾器件進(jìn)行測(cè)量。然后，對(duì)霍爾器件的輸出進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，以提供一次電流的精確表示。又可分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種技術(shù)類型。

　　電流是什么？電流是在電導(dǎo)體或空間中移動(dòng)的帶電粒子流，例如電子或離子。它是通過(guò)一個(gè)區(qū)域的凈電荷流動(dòng)速率來(lái)衡量的。移動(dòng)的粒子稱為電荷載流子，根據(jù)導(dǎo)體的不同，它可能是幾種粒子中的一種。在電路中，電荷載流子通常是通過(guò)導(dǎo)線移動(dòng)的電子。測(cè)量單位用安培表示，符號(hào)為I。

　　電流傳感器技術(shù)是檢測(cè)電流并將其轉(zhuǎn)換為可觀察的形式。在電氣工程中，電流傳感技術(shù)可以是用于測(cè)量電流的多種技術(shù)中的任何一種。電流的測(cè)量范圍從皮安到上萬(wàn)安。電流傳感技術(shù)的選擇取決于要求，例如大小，精度，帶寬，成本，耐用性，隔離度或尺寸等。電流值可以由儀器直接顯示，也可以轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式以供監(jiān)測(cè)或控制系統(tǒng)使用。

　　電流傳感器技術(shù)分類介紹：非隔離絕緣，分流電阻---AC+DC

　　隔離絕緣：基于法拉第定律的電流傳感技術(shù)，AC，電流互感器，羅氏線圈

　　磁場(chǎng)傳感技術(shù)：AC+DC，霍爾效應(yīng)，磁通門傳感器，磁阻式

　　電流傳感技術(shù)分類介紹-分流電阻：電流傳感的常見(jiàn)和簡(jiǎn)單方法是使用分流電阻。分流電阻兩端的電壓降與其電流成正比,成本較低。

電流傳感器優(yōu)勢(shì)分析：

電流傳感器的基本優(yōu)點(diǎn)在于：響應(yīng)時(shí)間快、低溫漂、精度高、體積小、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、過(guò)載能力強(qiáng)。

電流傳感器是一種有源模塊，如霍爾器件、運(yùn)放、末級(jí)功率管，都需要工作電源，并且還有功耗。電流傳感器不論是開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)原理，基本的性能區(qū)別不大。

電流傳感器優(yōu)勢(shì)：

1、在進(jìn)口產(chǎn)品的再改造和舊設(shè)備的技術(shù)改造中，非接觸檢驗(yàn)顯示出非接觸測(cè)量的優(yōu)勢(shì)；電流的數(shù)值可以在原設(shè)備的電氣接線中測(cè)量，而無(wú)需任何改變。

2、傳統(tǒng)的電流電壓互感器，雖然工作電流電壓水平較高，在規(guī)定的正弦工作頻率下精度較高，但其合適的頻段非常窄，無(wú)法傳遞DC。另外，工作時(shí)有激磁電流，所以是電感器件，只能在響應(yīng)時(shí)間上做幾十個(gè)。ms。

3、傳統(tǒng)檢測(cè)元件受到許多因素的限制，如規(guī)定頻率、規(guī)定波型和響應(yīng)滯后，無(wú)法適應(yīng)大功率變流技術(shù)的發(fā)展。新一代霍爾電流電壓傳感器、電流電壓傳感器和真正有效的樹(shù)枝應(yīng)運(yùn)而生。AC/DC將轉(zhuǎn)換器組合成一體化的變送器，已經(jīng)成為人們熟悉的檢驗(yàn)?zāi)K。

4、使用分流器的缺點(diǎn)是無(wú)法隔離電源，還有插入損耗。電流越大，消耗越大，體積越大。我們還發(fā)現(xiàn)分流器在檢查高頻大電流時(shí)不可避免地具有電感性，無(wú)法真正傳遞被測(cè)電流波形，也無(wú)法真正傳遞非正弦波形。

5、使用非常方便，取一個(gè)非常方便。LT100－C一個(gè)100的電流傳感器串在M端和電源零端。mA模擬表頭或數(shù)字萬(wàn)用表，連接工作電源，將傳感器放在電線電路上，可以準(zhǔn)確顯示主電路0~100。A電流值。

    圖2整車電器檢測(cè)設(shè)備布置

    2．控制模塊軟件一致性檢查

    通過(guò)讀取ECU中的軟件版本與標(biāo)準(zhǔn)軟件版本進(jìn)行對(duì)比，能夠?qū)CU進(jìn)行軟件一致性校驗(yàn)。這對(duì)于具有ECU刷寫功能的車型尤為重要（見(jiàn)圖1）。因?yàn)獒槍?duì)不同車型采用的ECU硬件相同但軟件卻不同，需要進(jìn)行模塊軟件刷寫。在刷寫過(guò)程中可能因?yàn)檐囆瓦x錯(cuò)或操作人員掃描失誤導(dǎo)致軟件刷寫錯(cuò)誤。

    3．對(duì)整車電器功能性檢查

    設(shè)備通過(guò)對(duì)ECU的控制，激活車輛各種電器零件，進(jìn)行功能性檢測(cè)。有些電器零件在滿足一定條件下才能夠工作（如空調(diào)必須在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后才能開(kāi)啟），而通過(guò)ECU直接控制則可以跳過(guò)這些條件直接激活電器功能，使得車輛在靜態(tài)時(shí)就能夠完成所有的功能性檢測(cè)，并且功能性檢測(cè)診斷設(shè)備能夠自行完成，無(wú)需人工干預(yù)。依據(jù)主機(jī)廠投資不同，電子電器檢測(cè)設(shè)備的設(shè)置站點(diǎn)不同，目前國(guó)內(nèi)自主品牌一般在車門分裝線與儀表分裝線各設(shè)置一個(gè)站點(diǎn)，在CP7生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)測(cè)試前進(jìn)行整車ECU故障清除，因方向盤轉(zhuǎn)角標(biāo)定需借助四輪定位儀完成，故在此設(shè)置一站點(diǎn)。對(duì)于轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)，每個(gè)主機(jī)廠可根據(jù)自己的不同情況自行選擇，動(dòng)態(tài)測(cè)試前進(jìn)行電器件功能檢測(cè)（見(jiàn)圖2），最后，在出廠前進(jìn)行ECU模塊刷寫。

    4．對(duì)整車電子電器系統(tǒng)中電流的檢測(cè)

    電流檢測(cè)是電子電器檢測(cè)中重要的環(huán)節(jié)之一。通過(guò)讀取各種電器零件在工作中的電流，判斷電器零件、零件線束和零件功能是否正常。在對(duì)各種電器零件進(jìn)行基礎(chǔ)的電器設(shè)備功能性檢測(cè)時(shí)，對(duì)于功耗較高的、易損壞的電器零件還要進(jìn)行底層電流檢測(cè)。因?yàn)橛行╇娖髁慵词构δ苷５琅f存在電流值過(guò)大或過(guò)小的情況，過(guò)大易導(dǎo)致線束燒毀，過(guò)小易導(dǎo)致功能無(wú)法激活。因此，電流檢測(cè)就顯得非常重要，它能夠有效地發(fā)現(xiàn)這樣的缺陷隱患。圖3所示為電子電器檢測(cè)設(shè)備對(duì)4個(gè)車門的電器與線束的通斷進(jìn)行檢測(cè)。

    圖3電子電器檢測(cè)設(shè)備對(duì)整車車門的檢測(cè)

    國(guó)內(nèi)自主品牌企業(yè)的項(xiàng)目戰(zhàn)略情況

    目前，在國(guó)內(nèi)自主品牌汽車企業(yè)中，電子電器檢測(cè)項(xiàng)目處于剛剛起步階段。從剛開(kāi)始對(duì)電子電器監(jiān)測(cè)單一設(shè)備的認(rèn)識(shí)，到最后與整個(gè)公司資源管理的融合，以及質(zhì)量管理體系的滲透，電子電器檢測(cè)項(xiàng)目在某種意義上是一個(gè)企業(yè)技術(shù)功底的比拼。圖4所示為電子電器檢測(cè)設(shè)備實(shí)施的邊界條件。

    在電子電器檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，通常會(huì)遇到以下問(wèn)題：

    1．部門之間協(xié)調(diào)不足

    將電子電器檢測(cè)作為生產(chǎn)部門或工藝部門的一部分獨(dú)立存在。沒(méi)有將上游系統(tǒng)、整車開(kāi)發(fā)平臺(tái)和品質(zhì)監(jiān)控部門集合在一起進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，導(dǎo)致電子電器檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的功效。

    2．零部件電器性能不滿足要求

    因零部件無(wú)設(shè)計(jì)的電器參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致檢測(cè)的電器性能值不能確定，如果將參數(shù)放大起不到電子電器檢測(cè)的目的，如果將參數(shù)值設(shè)小，工廠為保證裝車合格率，只能將檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)限擴(kuò)大，從而失去檢測(cè)意義。

    圖4電子電器檢測(cè)設(shè)備實(shí)施的邊界條件

    3．信息化配套系統(tǒng)不完善

    沒(méi)有完善的工業(yè)網(wǎng)信息系統(tǒng)的軟硬件支持，電子電器檢測(cè)系統(tǒng)很難高效地工作，并且部分功能只能通過(guò)各種降級(jí)方案實(shí)現(xiàn)：圖3形象地描述了客戶需求在公司ERP模塊資源整合，通過(guò)精準(zhǔn)化、及時(shí)化的生產(chǎn)組織，將客戶個(gè)性化需求轉(zhuǎn)化到批量生產(chǎn)中信息的惟一性，使得生產(chǎn)的產(chǎn)品零缺陷。

    為全方位控制整車生產(chǎn)信息，汽車主機(jī)廠生產(chǎn)排產(chǎn)部門依據(jù)整車VIN碼，查詢整車配置信息，對(duì)所有工位零件及配置信息進(jìn)行追蹤與控制。每個(gè)主機(jī)廠處理方式及層次不同，如果直接依據(jù)銷售配置表在研發(fā)信息化系統(tǒng)中對(duì)整車硬件和軟件選項(xiàng)庫(kù)進(jìn)行整車信息統(tǒng)計(jì)，傳遞給公司制造信息化系統(tǒng)，能夠大大提升電子電器檢測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確率。

    總結(jié)

    為使車輛出廠前的缺陷程度降低、成本控制合理且車輛更加安全，并達(dá)到有效提高產(chǎn)品質(zhì)量及品牌競(jìng)爭(zhēng)力的目的，需要完善電子電器檢測(cè)設(shè)備統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)及分析軟件，對(duì)電子電器性能、故障類型和故障原因進(jìn)行全面、詳細(xì)的分析，對(duì)于提高整車制造工藝水平及控制成本有著極大的幫助。

　　FPGA圖像處理模塊.用于嵌入視覺(jué)和控制算法NI1483CameraLink適配器模塊與NIFlexRIO現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)板結(jié)合，為直接在FPGA上嵌入視覺(jué)和控制算法提供了一種解決方案。

　　工程師和科學(xué)家可以使用FPGA來(lái)實(shí)時(shí)處理和分析圖像

　　I1483非常適合于光學(xué)相干斷層掃描(OCT)和高速控制系統(tǒng)的應(yīng)用，如激光對(duì)準(zhǔn)和分選。該模塊支持基本的，中等的和全配置的相機(jī)鏈接設(shè)備，以及80位10點(diǎn)配置，所有高達(dá)85兆赫。該設(shè)計(jì)使工程師和科學(xué)家能夠在使用自定義圖像傳感器時(shí)定制圖像采集。該模塊還集成了幾個(gè)I/O選項(xiàng)，包括四條TTLI/O線、兩個(gè)光隔離輸入和一個(gè)正交編碼器輸入，除了許多模塊化的I/O和工業(yè)通信選項(xiàng)可用的PXI平臺(tái)。

　　對(duì)于必須為監(jiān)測(cè)或故障排除目的而制造的基本電子元件，電流一直是更有問(wèn)題的參數(shù)。在實(shí)驗(yàn)室或testbench上下文中，斷開(kāi)電路并插入電流表直接測(cè)量電流可能很簡(jiǎn)單..在生產(chǎn)測(cè)試環(huán)境中，在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中，或在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷測(cè)量，這種方法往往不方便或不可能。將低值電阻元件放置在電流路徑中并測(cè)量其上產(chǎn)生的電壓也會(huì)出現(xiàn)類似的接入問(wèn)題，在工業(yè)驅(qū)動(dòng)器或逆變器等高壓系統(tǒng)的情況下也會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。?

　　??解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)熟悉的工具是夾緊電流探頭。根據(jù)基本電磁原理，我們知道在導(dǎo)體中流動(dòng)的電流在它周圍形成磁場(chǎng)；鉗位探頭使用該磁場(chǎng)間接測(cè)量電流。一些工程師認(rèn)為鉗位電流探頭是一個(gè)有用的附件，但精度有限。新的設(shè)計(jì)克服了任何這樣的限制，并提供了范圍、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性性能，符合當(dāng)今生產(chǎn)和維護(hù)測(cè)試場(chǎng)景的要求。探針可以與萬(wàn)用表接口，也可以配置為波形捕獲設(shè)備，以連接到示波器。

　　?汽車系統(tǒng)測(cè)試帶來(lái)了許多測(cè)量挑戰(zhàn)。它需要很高的動(dòng)態(tài)范圍；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)投入時(shí)，電流探頭必須測(cè)量幾百安培，而在天平的另一端，它必須解決毫安甚至微安的電流一電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車的發(fā)展速度的增加將增加進(jìn)一步的需求?，F(xiàn)代汽車系統(tǒng)中的一個(gè)典型測(cè)試用例是監(jiān)測(cè)汽車系統(tǒng)在概念上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的待機(jī)電流o任車輛設(shè)計(jì)包含了許多電子控制單元(ECU)，所有這些單元都通過(guò)基于總線的互連相互作用，整個(gè)系統(tǒng)在逐漸關(guān)閉到靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的行為可能是非常復(fù)雜的，并且可能需要很多分鐘甚至幾個(gè)小時(shí)。這直接導(dǎo)致需要測(cè)量工具，不僅解決非常低的電流，而且在長(zhǎng)期內(nèi)以穩(wěn)定和完全可重復(fù)的方式這樣做。??

　　鉗位探頭的核心是對(duì)磁路的詳細(xì)了解和細(xì)致設(shè)計(jì)..雖然表面上相似，但在dif-中使用了三種不同的測(cè)量原理。

　　不同的探針設(shè)計(jì)。在每一種情況下，探針的顎，當(dāng)圍繞導(dǎo)體關(guān)閉時(shí)，形成一個(gè)磁環(huán)。

　　?一種變體使用放置在磁環(huán)間隙內(nèi)的霍爾效應(yīng)傳感器；該回路將導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)集中到間隙中，霍爾傳感器發(fā)展成比例電壓。這被稱為開(kāi)環(huán)設(shè)備：另一種閉環(huán)配置在磁芯周圍增加了一個(gè)繞組，通過(guò)該繞組，伺服放大器驅(qū)動(dòng)電流使霍爾傳感器的磁場(chǎng)無(wú)效。與所有這些平衡測(cè)量技術(shù)一樣，這種閉環(huán)布置可以增加范圍和線性度，部分是通過(guò)保持磁組分遠(yuǎn)離其飽和區(qū)域。?

　　?第二個(gè)基本原理是磁通門傳感器，它使用磁環(huán)的全B-H磁化特性。交流信號(hào)驅(qū)動(dòng)磁芯進(jìn)出其飽和區(qū)域：由于被測(cè)導(dǎo)體而產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)的存在影響了磁性材料在其B-H環(huán)周圍的漂移，由此可以導(dǎo)出測(cè)試電流的值。

　　另一種技術(shù)只測(cè)量交流電流，而前面提到的方法可以同時(shí)處理直流和交流；這是羅格斯基科勒方法，其中磁環(huán)是一個(gè)空氣芯繞組。感興趣的電流引起的磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生一個(gè)電壓，即電流的導(dǎo)數(shù)(di/dt)；信號(hào)調(diào)理然后將該電壓集成到電流的測(cè)量中?；趥鞲衅鞯奶结樋梢詼y(cè)量到幾毫安，1%的精度和imA分辨率；磁通門技術(shù)可以將其擴(kuò)展到以ioojiA的分辨率測(cè)量imA。?高性能探頭的頻率響應(yīng)擴(kuò)展到100kHz以上，使之成為可能。

　　工業(yè)驅(qū)動(dòng)器和逆變器電流流動(dòng)的諧波分析，脈沖響應(yīng)時(shí)間在I(IS)下。

　　測(cè)試環(huán)境如上所述，磁設(shè)計(jì)是性能的關(guān)鍵。諸如汽車行業(yè)中的bonnet測(cè)量或工業(yè)環(huán)境中接近電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等環(huán)境對(duì)精密系統(tǒng)極為不利。在基本的層面上，電流探頭的機(jī)械設(shè)計(jì)必須是穩(wěn)健和準(zhǔn)確的，這樣磁環(huán)就能被正確地關(guān)閉，并且每次應(yīng)用探頭時(shí)都建立了相同的條件。

　　在微安培區(qū)域?qū)崿F(xiàn)分辨率要求對(duì)外部磁場(chǎng)進(jìn)行高水平的篩選，同時(shí)對(duì)感興趣的領(lǐng)域提供高靈敏度。在工業(yè)驅(qū)動(dòng)環(huán)境中，雜散場(chǎng)（和其他電噪聲）的潛力是顯而易見(jiàn)的；同樣，在汽車環(huán)境中，將有多個(gè)電機(jī)和其他系統(tǒng)在附近。

　　即使是地球的磁場(chǎng)也必須考慮；在半徑為2cm的ima電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度是io納米特斯拉；地球的磁場(chǎng)大約是幾十微特斯拉..然而，制造高性能鉗位探頭所需的磁性設(shè)計(jì)專門知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了篩選。探頭精度是常規(guī)指定的導(dǎo)體在探頭孔徑的中間，電線正常到平面的磁環(huán)。在真正的測(cè)試中?

　　以此判斷交流發(fā)電機(jī)是否正常：占空比是脈沖信號(hào)的正半周與一個(gè)周期的百分比。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中測(cè)試占空比的部位，主要是以脈沖電流工作的各種電磁閥。如對(duì)電控化油器混合比控制電磁閥、怠速電磁閥、EGR電磁閥、活性炭罐控制閥、分電器霍爾傳感器的檢測(cè)等。通過(guò)測(cè)量的占空比數(shù)值與各汽車廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，很容易就可以判斷故障所在。