將脈動直流電流經濾波電路濾波後形成的沒有紋波（或可忽略）的直流電流。
基本介紹
- 中文名：平滑直流電流
- 套用領域：電工，電氣工程
簡介,檢測技術,電阻檢測法,霍爾電流感測器檢測法,基於雙磁環線圈的檢測法,相關測量器件,直流電流互感器,霍爾感測器,
簡介
中文名稱：平滑直流電流；英文名稱：smoothdirectcurrent；定義：將脈動直流電流經濾波電路濾波後形成的沒有紋波（或可忽略）的直流電流。
電流作為一個基本的量值其重要性是顯而易見的，對其檢測有非常廣泛的套用場合，比如可用於各種電源的電流模式控制，各種設備的電流監測等。在各種不同的套用場合，對電流的檢測要求也因物而異，但主要是從精度、反饋速度、功耗、體積等幾個方面考慮。測量電流的方法一般分為直接式和非直接式。直接式一般是通過串聯電阻進行。非直接式測量一般通過監控電流產生的磁場得到，由於電流周圍本身會產生磁場，因此可以通過測量磁場的大小得到要測電流的大小。
檢測技術
電阻檢測法
電阻檢測法屬於直接式檢測法，一般是通過測量串接電路中電阻兩端的電壓信號來計算得到所要測的電流大小，測量電流的上限一般不能太大。直接得到的電信號是模擬信號，一般都比較微弱，還須外接放大電路將信號放大，再通過A/D轉換電路將其轉化為數位訊號。
此法具有精度高、簡單、成本低等諸多優點。但對串接的測量電阻和外接的信號放大電路有一定的要求。首先，這一電阻要有較高的精度和較好的溫漂特性。測量電阻的阻值在一定的環境下是不變的，可以通過使用一些較好的測量儀器及較先進的測量方法得到所需的精度要求；但是溫度漂移不可預測，補償也比較困難。
電阻檢測法一般用於電壓不高，電流相對較小的情況，電流如果太大，電阻上就會產生比較大的損耗，如通過100A電流時，即使用毫歐級別的電阻產生的功耗也是很驚人的，而電阻上的損耗幾乎都轉化為熱能，這又增加了散熱的難度。此外，這種方法輸出信號小，須要另外附加放大電路，這是電阻檢測法的局限處。
霍爾電流感測器檢測法
霍爾電流感測器可以測量各種類型的電流，從直流到幾十千赫茲的交流。它是根據霍爾效應進行測量的一種感測器。霍爾效應是指，若將某載流體置於磁場B中，當有電流I流過時，在載流體上平行於I、B的兩側面之間產生一個大小與電流I和磁場B的乘積成正比的電動勢。流入激勵電流的電流I越大，作用在固體材料上的磁場強度就越強，霍爾電勢就越高。霍爾電流感測器一般由原邊電路、聚磁環、霍爾器件（次級線圈）和放大電路等組成。
霍爾電流感測器的使用方法：電流感測器只需外接正負直流電源，被測電流母線從感測器中穿過，即可完成主電路與控制電路的隔離檢測，簡化了電路設計。電流感測器的輸出信號是副邊電流IS ,它與輸入信號（原邊電流IP ）成正比，IS一般很小，只有10～400ma。如果輸出電流經過測量電阻Rm ,則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號。經A/D轉換，可方便地與計算機和各種儀表接口，並可以長線傳輸。
霍爾電流感測器具有優越的電性能，是一種先進的、能隔離主電路迴路和電子控制電路的電測量元件。它綜合了互感器和分流器的所有優點，同時又克服了互感器和分流器的不足。具有精度高、線性好、頻頻寬、回響快、過載能力強和不損失被測電路能量的優點，但此方法易受干擾，不適合在複雜的工作環境和電氣環境中使用，同時元器件也易損壞。
基於雙磁環線圈的檢測法
在該方式中，將通有電流的被測導線穿過雙磁環線圈，則該導線在磁環上產生恆定的磁通，同時控制電路在雙磁環中加入變化磁通，兩部分磁通在每個磁環中形成合成磁通，再將每個磁環中的合成磁通所產生的磁場能經差分運算電路進行差分運算，即可實現檢測出導線通過的直流電流。
工作原理：電感線圈的磁場能會隨磁通的變化而改變，選用雙磁環線圈作為感測器，將通有直流電流的導線穿過雙磁環，此電流所產生的磁通與雙磁環線圈電流所產生的磁通在每個磁環內合成，從而使每個磁環線圈中的磁通發生變化，進而使每個磁環線圈中的磁場能發生改變。在此情況下，再將每個磁環線圈中的磁場能通過差分電橋電路進行差分運算。差分電路能把磁通所產生的磁場能去除，僅保留磁通所產生的磁場能，這時就可以通過磁通與其磁場能關係以及被測直流電流與磁通的關係，推導出被測直流電流與磁場能的關係，從而可以用檢測能量的方式來實現對被測直流電流的檢測。
相關測量器件
直流電流互感器
直流電流互感器：眾所周知，直流電流不能產生電磁感應，所以直流電流互感器的工作原理就不是簡單的電磁感應原理。直流互感器和交流互感器一樣，也有一次線圈，二次線圈，考慮到一次直流電流的大小決定了鐵芯的飽和程度，所以如果在二次線圈上加上交流電壓，則二次交流電流的大小就與一次直流電流值有關，這就是直流互感器的最基本原理。實際使用過程中，直流互感器是以交流磁勢平衡被測直流磁勢為基礎的，實際上是利用被測直流改變帶有鐵心扼制線圈的感抗，間接地改變輔助交流激磁電路的電流，從而反映被測直流電流的大小。直流電流互感器通常是由兩個相同的閉合鐵心所組成, 在每個鐵心上有兩個繞組: 原方繞組和副方繞組。原方繞組串聯接入被測電路, 副方繞組則連線到輔助交流電路中, 其連線方式有串聯和並聯兩種, 前者稱為副方繞組串聯直流互感器, 後者稱為副方繞組並聯直流互感器。由於副方繞組接法不同, 這兩種互感器的靜態特性和動態特性有很大差別, 用途也各不相同。其中副方繞組串聯直流互感器用來測量電流, 副方繞組並聯直流互感器則主要用來測量電壓。
霍爾感測器
霍爾電流感測器是根據霍爾原理製成的。霍爾效應的原理是：固體材料中的載流子在外加磁場中運動時，因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移，並在材料兩側產生電荷積累，形成垂直於電流方向的電場，最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡，從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。流入激勵電流端的電流I越大，作用在固體材料上的磁場強度就越強，霍爾電勢就越高。磁場方向相反，霍爾電勢的方向也隨之改變，因此霍爾感測器能用於測量靜態磁場和交變磁場，也即是能測量直流和交流。
霍爾電流感測器有兩種工作方式，即直測式和磁平衡式，由原邊電路、聚磁環、霍爾器件、次級線圈和放大電路等組成。
