導體中的自由電荷在電場力的作用下做有規則的定向運動就形成了電流。電流具有電效應、熱效應、磁效應、化學效應等,依附這些效應,電流測量技術有以下幾種。
直流電流的衡量指標比較簡單,一個電流幅值就可以了。
交流電流就需要同時考察幅度和頻率相位信息,衡量幅度的指標分為有效值、均方值、峰值、峰峰值等多種。衡量頻率相位的指標分為頻率、帶寬、頻譜、延時、上升沿時間、下降沿時間等。
電流信號同時伴隨著電壓信號,經常會有絕緣隔離,即隔離耐壓要求。
電流測量可利用電流的各種效應,電效應、磁效應、熱效應、化學效應等都可以。其中,最方便、用的最多的還是電效應和磁效應。
電效應主要是應用歐姆定律,將電流信號通過電阻轉換為電壓信號。
磁效應,則可以有多種形式,可以直接應用磁效應導致的機械力,如模擬指針式電流表,也可以利用霍爾效應、磁光效應等等其他效應。
磁效應有一個重要優勢就是可以實現隔離測量。因此,在高電壓、大電流場合下,磁效應是主要的應用方式。
常用的電流測量技術多是基于電效應和磁效應。電效應是應用歐姆定律,通過電阻或分流器將電流信號轉變為電壓信號,這是最廣泛的應用形式。但這種方式只能做成非隔離形式,在某些場合如高壓、大電流情況下會受到限制。電流的隔離測量是一個重要的應用方向,基本都是應用磁效應來實現的。隔離測量又分為交流測量和直流測量。交流測量相對簡單,直接應用電磁感應定律(變壓器效應)即可,如互感器、羅氏線圈、皮爾遜線圈等。直流電流為穩恒電流,產生的恒定磁場無法直接耦合,無法應用變壓器效應。直流電流的隔離測量,可進一步細分為直接式和間接式,直接式是將磁信號直接轉換為電信號,如應用霍爾效應、磁阻效應等,間接式不直接轉為電信號,如應用磁光效應、磁通門效應等。