在电路设计中电流测量应用十分普遍,主要领域分为3大类:测量中,电表会用来进行电流的测量;保护中,电流往往与功率形成直接的关系,如果电流过大代表系统中有短路情况出现而需要保护,因此用到电流测量;控制中,如马达控制、电池充放电等都需要电流测量。
测量电流的方法一般分成直接式和非直接式两种。直接式一般通过电阻进行,根据欧姆定律电流的大小和电压成正比,因此可以通过测量一个小电阻的电压差得到所经过电流的大小。非直接式测量一般通过监控电流产生的磁场得到,由于电流周围本身会产生磁场,电流的大小和磁场成正比,因此可以通过测量磁场的大小得到经过电流的大小。直接式用于测量相对较小的电流以及电压不高的情况,非直接式不带有任何导电关系,因此可用于测量相对较大的电流以及相对较高的电压。
非直接式电流测量
非直接式电流测量比较常用的是霍尔传感器,通过霍尔现象测出电流的大小,输出为模拟输出;另外一种新的技术是利用VAC传感器,它是德国Vacuumschmelze公司开发的较新的电流传感器,与霍尔传感器不同之处是TI与VAC有一款专门的配套传感器芯片DRV401,其系统框图如图1所示,输出电流通过DRV401和积分滤波器产生一定的电流源作为反馈达到磁平衡,利用闭环控制保证整个铁氧体不受饱和影响,从而保证输出的精度能够提高。