電流傳感器用於控製外部電路的示例。圖片由德州儀器（TI）提供

 

但是，現代電流傳感器仍然在成本，精度和隔離度之間表現出一定的權衡—在為他們的設計選擇最實用的設備時，工程師會做出一係列艱難的決定。

 

01 電流傳感器類型：開環和閉環

 

電流傳感器有許多不同的配置，但它們都可以歸結為兩種形式：開環和閉環。這兩種配置均取決於磁場的操縱，特別是利用霍爾效應（因此稱為霍爾效應傳感器）。 

 

kaihuanchuanganqitongchangyouzhiyucixinjianxizhongdehuoerchuanganqizucheng。suoxudedianliuhuichanshengyigecichang，gaicichangbeitiexinjizhongbingyouhuoerchuanganqiceliang。zhexiechuanganqifeichangbianyi
，danquefazhunquexing。

 

開(kai)環(huan)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)準(zhun)確(que)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)是(shi)漂(piao)移(yi)。漂(piao)移(yi)可(ke)以(yi)是(shi)熱(re)漂(piao)移(yi)，也(ye)可(ke)以(yi)是(shi)時(shi)間(jian)漂(piao)移(yi)。熱(re)漂(piao)移(yi)表(biao)示(shi)由(you)於(yu)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua)而(er)引(yin)起(qi)的(de)設(she)備(bei)正(zheng)常(chang)操(cao)作(zuo)行(xing)為(wei)的(de)變(bian)化(hua)，而(er)  時間漂移表示由於設備中與年齡相關的變化而引起的行為變化。

 

該圖顯示了開環傳感器。圖片由Digi-Key和Honeywell提供

 

另一方麵，閉環傳感器利用具有高環路增益的反饋網絡來防止由於設備變化（即熱漂移）而(er)引(yin)起(qi)的(de)誤(wu)差(cha)。它(ta)們(men)具(ju)有(you)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)，高(gao)線(xian)性(xing)度(du)和(he)高(gao)抗(kang)電(dian)噪(zao)聲(sheng)能(neng)力(li)，但(dan)價(jia)格(ge)相(xiang)對(dui)昂(ang)貴(gui)。由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)原(yuan)因(yin)，經(jing)常(chang)在(zai)要(yao)求(qiu)高(gao)精(jing)度(du)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)選(xuan)擇(ze)閉(bi)環(huan)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

 

02 工程師如何應對漂移

 

工程師可以減輕開環傳感器中漂移的影響

，以實現高精度，低成本的電流傳感器。當前采用了一些技術。 

 

這些技術之一是使用集成了精確匹配的電阻性增益網絡的電流檢測放大器
，該網絡將使增益誤差的溫度漂移效應最小化。

 

ADI公司的電流檢測放大器（AD8410）示例，以降低漂移效應。圖片由Analog Devices提供

 

據麻省理工學院的吉姆·愛爾蘭說，另一種技術是考慮漂移並相應地校準結果。本質上，如果人們可以理解特定傳感器中的漂移，則可以對其進行校正。

 

03 TI的“零漂移”霍爾效應電流傳感器

 

TI宣布了他們的“ 業界首款零漂移霍爾效應電流傳感器”。據說，即使在溫度變化和設備老化的影響下，這些新芯片TMCS1100和TMCS1101仍可提供高性能。 

 

TMCS1100磁電流傳感器芯片。圖片由德州儀器（TI）提供

 

這些要求得到0.45％的總最大熱漂移和0.5％的壽命靈敏度漂移的支持。TI聲稱這些數字分別比其他磁電流傳感器低200％和100％。

 

04 零漂移開門

 

如今，對電流測量設備的監視和控製電氣係統有很多需求，希望能夠防止故障。擁有像新的德州儀器（Texas Instruments）霍爾效應電流傳感器這樣的更精確的開環傳感器，將有可能檢測出較小水平的性能變化，從而對係統性能有更深入的了解。

 

該消息極大地改善了電流檢測精度
，並有望在將來幫助改善係統性能，保護和成本。

 

 

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