原來電流信號是這樣采集的！

在電子電路中為了監測電路的某一項參數需要我們能夠實時的通過監測電流參數來實現，比如說我們家庭里每天用到的電表計費，就需要首先檢測出電流大小。

所謂條條大路通羅馬，在實際應用中有許多采樣元件都可用來測量負載電流，但沒有一種元件能夠覆蓋所有應用。每種采樣元件都有其優點和缺點。

比如， 分流電阻器的功耗會導致系統效率下降，而且電流流過分流電阻器產生的壓降太大不適合低輸出壓的應用。

DCR（電感直流阻抗）電流檢測電路的優點是可以無損的遙測開關電源中的電流，但 DCR 采樣電路的采樣精度取決于外圍參數（R， C） 與電感器的匹配精度。

霍爾傳感器的優點是能夠無損的遠程測量較大的電流， 缺點是易受環境噪聲的影響不容易設計。

分流器檢測電流

分流器檢測電流可以說是應用得最為廣泛的一種方法之一，從開關電源板的電流反饋回路到1000+A電流的直流電源中我們都能夠找到分流器的影子。

分流器本質上是由錳銅合金或者其他合金構成的一個非常精密的具有很好的溫度穩定系數的電阻，只要在布局和選擇檢測電阻器時多加注意， 即可使用分流電阻器來簡單直接地測量電流。

檢測電阻器的額定功率和溫度系數對設計高精度的電流測量系統非常關鍵。由歐姆定律可知，在系統設計中使用檢測電阻器并非難事。其缺點是檢測電阻器會產生壓降， 消耗功率， 降低了應用的效率。

在選擇感測電阻器阻值時，必須要知道檢測電阻器上的最大壓降和最大電流測量值。首先， 檢測電阻器上的壓降要盡量小，以降低檢測元件的功耗，減少發熱，檢測電阻發熱越少， 溫度變化也越小， 阻值隨溫度的變化也越小，其全范圍電流檢測的精度和穩定性也會越好。

我們可以用簡單的歐姆定律來計算分流器的電流與電阻之間的關系：

R=U/I                                                        （1）

在上述公式中，R是分流器實際的阻值，這個一般都是生產廠家在制造的時候就已經標定好的，U是分流器上電壓下降幅度，I就是實際流經分流器的電流值，在實際應用中我們可以通過檢測分流器兩端電壓簡單計算出實際的電流值，實際應用方法如下圖2。

圖表 2 分流器串聯應用

在上圖中因為流經分流器的電壓是一個比較小的電壓，因此可以將分流器直接接入現場儀表或者是將這個電壓再進一步送到后端的隔離放大器進一步處理。用電阻測量電流是一種直接方法，優點是簡單，線性度好。

檢流電阻與被測電流放在一個電路里，流經電阻的電流會使一小部分電能轉化為熱。這個能量轉換過程產生了電壓信號。除了簡單易用和線性度好的特點，檢流電阻的性價比也很好，溫度系數(TCR)穩定，可以達到100 ppm/℃以下或0.01%/℃，不會受潛在的雪崩倍增或熱失控的影響。

還有，低阻(小于1mΩ)的金屬合金檢流電阻的抗浪涌能力非常好，在出現短路和過流情況時，能實現可靠的保護。但是，它們的使用受限于其自身電阻值引起的功耗，所以我們往往在大電流的應用中經常見到分流器的身影，因為對于大電流的應用中分流器的功耗相對于系統本身來說不足為慮。

羅氏線圈

羅氏線圈(Rogowskicoils)只測量交流電流(AC)并被纏繞在可分配待檢測電流的導體周圍。它們能提供與AC電流的變化率成比例的電壓。

羅氏線圈（Rogowski?線圈） 又叫電流測量線圈、 微分電流互感器， 是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環形線圈。輸出信號是電流對時間的微分。

通過一個對輸出的電壓信號進行積分的電路， 就可以真實還原輸出電流。與帶鐵芯的傳統互感器相比， 羅氏線圈具有電流可實時測量、 響應速度快、 不會飽和、 幾乎沒有相位誤差的特點。

圖表 4 羅氏線圈的典型應用電路

上圖4中的電流互感器，會在次級線圈內會感應產生一個電壓，電壓大小與流經隔離電感器的電流程正比。特殊之處在于，羅氏線圈采用的是氣芯設計，這一點與依賴層壓鋼等高磁導率鐵芯和次級繞組磁耦合的電流互感器完全不同。

氣芯設計的電感較小，有更快的信號響應和非常線性的信號電壓。由于采用了這種設計，羅氏線圈經常被用在像手持電表這樣的已有接線上，臨時性地測量電流，可以認為是電流互感器的低成本替代方案。