一、歐姆定律

　�。�1）分流電阻

　　這種拓撲結(jié)構(gòu)，都存在一定的風險性，低端檢測電路易對地線造成干擾；檢測，電阻與運放的選擇要求高。

　　檢測電阻是簡單的電流測量方法，既可用于測量交流電流也可用于測量直流電流。用該方法進行電流測量的弊端是向待測回路中接入了電阻，造成了電能消耗（I＾2＊R）。

　　優(yōu)

　　成本低、精度較高、體積小

　　劣

　　溫漂較大，精密電阻的選擇較難，無隔離效果

　�。�2）TRACE電阻

　　由歐姆定律表明，導電體兩端的電壓與通過導電體的電流成正比。而對于電阻物質(zhì)，該定律可以衍生為：J＝σ（E ＋ v × B）。

　　式中J是電流密度，E是電場強度，v是電荷流動速度，B是作用在電荷上的磁通量密度，σ為材料的導電性。此時上式又能簡化為：J＝σE

　　這方式采用電路中導體的自身的 TRACE電阻代替分流電阻測量電流也是一種可選擇的電流測量方法。

　　優(yōu)

　　不引入額外的電阻，不產(chǎn)生額外的電能損失

　　劣

　　產(chǎn)生的電壓信號非常小

　　如果使用TRACE電阻，則需要高增益放大器來放大電壓信號，但放大器的帶寬性能一直未能突破的瓶頸。

　　眾多的專家學者針對TRACE電阻的電流測試性能進行了大量研究，結(jié)果表明：金屬銅具有典型的熱漂移性，因此該測量方式在高精度的應用環(huán)境下并不適合。

　　（3）電感直流電阻

　　電感直流電阻測量電路屬于一種無損采樣電路。該電路在采樣前需要對其進行的調(diào)試；目前只適用于對電流進行粗略測量。通常用在開關(guān)電源無損電流測量和低壓（小于 1．5V ）電流測量場合。

　　圖 1 電感測量原理圖

　　二、法拉第電磁感應定律

　　電磁感應現(xiàn)象是指因磁通量變化產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，例如，閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線的運動時，導體中就會產(chǎn)生電流（感應電流）。

　�。�1）羅氏線圈

　　Rogowski Coil是一種可以直接套在被測量的導體上來測量交流電流的線圈。其實也就是一種特殊類型的互感器，通常用來測量交流高電壓和瞬時電流。

　　任何封閉電路中感應電動勢的大小，等于穿過這一電路磁通量的變化率，可表示為：

　　由安培環(huán)路定則，進而能得到羅氏線圈中的磁通量密度與待測電流之間的關(guān)系：

　　B 是磁通量密度， r是羅氏環(huán)的半徑，u0是磁常數(shù)，ic是待測電流。

　　圖 2 無磁芯羅氏線圈原理圖

　　由于羅氏線圈的內(nèi)部沒有鐵磁材料，線圈不能被驅(qū)動到飽和，因而是一種線性器件。

　　Rogowski線圈不僅能校準較低的電流，并且能在電流非常高的情況下使用。這也進一步降低了操作的難度和校準高電流的成本。

　　不過，該方式也有缺點：待測電流不在線圈中心時，以上原理依舊能夠正常工作，只是會產(chǎn)生一定的誤差。

　　圖 3 測量誤差與待測電流位置的關(guān)系

　　（2）變壓器測量

　　相對于羅氏線圈，電流變壓器測量的優(yōu)勢是輸出端電壓與待測電流成正比例關(guān)系；同時待測量線圈的位置變化對測量精度的影響得到了抑制。測量的輸出信號可以無需放大器放大而直接使用模數(shù)變換器采樣。