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电流探头电路分析

  发布时间: 2022-06-24      浏览量:196
电流探头

       电流探头是根据法拉第原理设计的一种磁环,用于测量导线中的干扰电流信号。使用电流探头能够测量流经导线的电流大小。电流探头分为AC/DC电流探头以及AC电流探头。前者可以测量直流以及交流电流的大小,后者只可以测量交流电流的大小

  为了分析电流探头的工作原理,根据图1提取电流探头的等效电路模型(如图3所示):M为电流探头与被测导线的互感;L1为穿过电流探头的被测导线的自感;L为电流探头绕线的自感;C为分布电容;r为绕线电阻;R为仪器内阻(一般为50Ω);V0为输出电压;Z为虚线内的总电阻。

图片1.png

  从式(5)可以看出,Zt与M,L,C,r,都有关系,单从公式上去判断很难得出结论,因而也很难指导电流探头的设计。

  为了更简单地分析传输阻抗的影响因素,忽略分布电容,绕线电阻,此时与形成低通滤波器。假设初级电流幅值不变按频率扫描,则互感电压按20dB每十倍频增加,如图4 的曲线Ⅰ所示。在低频时,自感L 产生的感抗很小,随着频率的增大,感抗逐渐增大,当频率点f0增至感抗与负载阻抗相等时,感抗所产生的压降也开始按20dB 每十倍频增加,如图4 的曲线Ⅲ所示。整个合成电压如曲线Ⅱ所示。

图片2.png

  从图4 的曲线Ⅱ可以看出,过了频率点f0之后,输出电压变得平坦,是个理想的电流探头工作区。在此工作频率区域内图片3.png,传输阻抗Zt为一常数图片4.png

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