如何選擇合適的電流互感器，用以設(shè)計高性能和經(jīng)濟(jì)的電功率測量表

    硅鋼電流互感器的另外一個缺點是這些互感器又大又笨重，因此不太適合在空間有限的環(huán)境中使用。

    鐵-鎳合金鉗形電流互感器

    好長一段時間內(nèi)鐵-鎳合金材料都是用于鉗形電流互感器的最佳材料，可以實現(xiàn)良好的性能，但是價格昂貴。當(dāng)精確度和相移都很重要時，或者當(dāng)互感器需要測量小電流時，鐵-鎳合金可以成為鐵硅鋼材料不錯的替代。

    除了價格之外，鐵-鎳合金電流互感器還具有其他方面的限制。由于硅鋼電流互感器體積龐大，因此在工業(yè)設(shè)備和配電板內(nèi)占用了寶貴的空間。這些互感器還因非常差的線性度和漂移而“受害非淺”，原因主要是因為鉗形結(jié)構(gòu)造成的氣隙。

    鐵氧體鉗形電流互感器

    盡管鐵氧體多年來一直被人們所熟知，但是其在飽和電平和導(dǎo)磁率方面的拙劣性能使其不能在低至50/60 Hz的頻率下使用。但是，近來的發(fā)展卻徹底改變了鐵氧體在這些頻率下的特性，為各種不同的功率監(jiān)控應(yīng)用場合提供了許多優(yōu)勢。新型鐵氧體具有顯著改善的導(dǎo)磁率；此外，盡管其磁性飽和電平很低，但是仍然能夠作為硅鋼或鐵-鎳合金芯的替代，用于50/60 Hz的電流互感器。

    鉗形電流互感器采用新型鐵氧體能夠?qū)崿F(xiàn)在一個更寬的頻率范圍內(nèi)對交流信號進(jìn)行準(zhǔn)確測量，這個頻率范圍包括50/60 Hz應(yīng)用域。這些互感器利用鐵的固有特性，即使在非常低的電流水平下依然可以提供高精確度和良好的線性度。另外，這些互感器還具有輸入和輸出電流之間的非常低的相移特點，這對于實際有效功率或能量進(jìn)行準(zhǔn)確測量至關(guān)重要。堅硬的致密鐵芯將氣隙減至最??；與其他材料（如硅鋼或鐵-鎳合金）相比，鐵芯更不容易受到老化和溫度變化的影響。最后一點但并不是最不重要的一點是，鐵氧體的所有特性都可以低成本獲得，這樣能以非常有吸引力的價格將高性能鉗形電流互感器投放市場。

    對于大電流測量，應(yīng)該采用大得多的鐵氧體磁芯進(jìn)行測量，但不幸的是，由于制造方面的限制，這種鐵芯還相當(dāng)稀有。目前來講，下文所述的鐵-鎳合金互感器或羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil ）技術(shù)對于高強(qiáng)度電流來說更合適些。

    硅鋼、鐵-鎳合金和鐵氧體材料之間的對比

    高導(dǎo)磁率鐵氧體材料在實芯電流互感器上不能達(dá)到最佳效果，因此我們來關(guān)注一下鉗形電流互感器。只要氣隙降低到能夠穩(wěn)定好多年的幾微米，固體材料的硬度（將鐵氧體視為陶瓷）就允許進(jìn)行非常精細(xì)的機(jī)加工。層壓材料（比如硅鋼或鐵-鎳合金）禁止存在小于20或30微米的氣隙，而且更容易受老化和空氣變化的影響。在低磁激勵（即用于低強(qiáng)度電流）時，更小的氣隙可以使鐵氧體材料獲得更好的線性度，而且鐵氧體材料比鐵-鎳合金-80%具有更好的性能以及更低的投入成本。 

    鐵氧體材料的相移是鐵-鎳合金磁芯相移的一半，因此鐵-鎳合金無疑被淘汰。鐵芯氣隙減小也實現(xiàn)了更好的轉(zhuǎn)換比精確度（初級匝數(shù)比次級匝數(shù)）。 

    羅果夫斯基線圈（Rogowski Coil）