1 引言
电参数的测量主要是电压、电流、功率、频率、阻抗与波形等参数的测量。对于强电信号的参数测量涉及到信号的交换，可以采取的方法很多，这里介绍利用磁补偿式电压、电流传感器进行信号交换的方法。该方法主要具有如下优点：
●原边与副边高度绝缘；
●可同时测量交流、直流和脉动电流；
●采用微型化设计、尺寸小、重量轻；
●可靠性高，mtbf一般为106h；
●精度可以达到0.02%；
●跟踪速度：di/dt≥50a/μs；
●响应时间：≤1μs；
●具有优越的性能价格比。
另外，如果将磁补偿式电压、电流传感器配合标准输入输出的真有效值ac/dc转换器，则可以与微机相连。因此其应用范围更为广泛。
目前生产这类传感器的厂家较多，下面以成都晶峰电子有限公司的产品为例对磁补偿式电压、电流传感器的工作原理及应用进行较为详细的阐述。
2 磁补偿式电压、电流传感器原理
磁补偿式电压、电流传感器是一种先进的能隔离主回路与控制回路、能检测从直流到100khz正弦与非正弦周期量电压、电流值的高科技模块化产品，其副边能真实地反映原边的波形。磁补偿式电压传感器主要应用于2500v以下电压等级的直流、交流、脉冲和不规则电流的测量、控制和保护。磁补偿式电压传感器的工作原理如图1所示。
磁补偿式电压传感器和电流传感器的工作原理是一样的。根据安培定律，原边被测电压u1通过串接限流电阻r1，转换成i1，i1n1将产生磁场b1，并通过i2n2产生的磁场b2进行磁补偿后保持磁平衡状态，即i1n1=i2n2，所以i2=i1n1n2。当n1/n2确定后，i2正比于i1，i2通过rm转换成电压输出信号。霍尔器件h则始终起着检测零磁通的作用。当输入u1为直流电压时，可以获得直流电压输出；当输入u1为交流电压时，可以获得跟踪的交流电压输出。
3 在电力系统状态监测中的应用
电压、电流传感器在强电信号参数测试中有着广泛的应用，因为它们可以在被测电路与测试系统之间实现物理上的隔离，这对于测试系统的安全性有重要意义，由于它能使测试系统与被测设备之间的连接方式变得简单，因此对于大电流的测试显得尤为突出。电流传感器与被测电路无直接的电的联系，且安装较为方便，测量准确度一般可达到0.05%～1%。如果采用各种补偿电流传感器则可使测量准确度提高到0.002%，测量范围亦可达到200ka。
用于电力系统设计的系统电路原理框图如图2所示。该系统硬件中的电压、电流传感器用于拾取电压、电流信号，并将其转换为标准电压信号输出。
根据波峰因素，测量电阻rm应在40～200ω内选取，当测量电阻rm=200ω,i2=25ma时，测量电压输出为5v。
对于电压传感器而言，原边电阻r1决定传感器的最佳精度，其值应与测量的额定电压u1及原边电流i1相匹配，即r1=u1/i1。
经过传感器变换后的信号一般需要进行调理，以适合于a/d转换和计算机处理。计算机处理包括电压、电流、频率等参数的计算以及波形的分析。该传感器的跟踪速度很高，能保证很小的输入输出相位偏移，这是用于波形分析的前提条件。
4 结束语
由于磁补偿电压、电流传感器所具有的特点，尤其是其电气隔离和高跟踪速度等特点，使得磁补偿式电流、电压传感器在电力系统的微机监测、交流变频调速器、新型逆变器、整流器、焊接设备、安全电源、铁路信号监控、数控机床、铁路机车、无轨电车、工业自动化控制等领域中得到广泛的应用。
