『壹』 霍爾電壓電流感測器疑惑
當原邊導線經過電流感測器時，原邊電流IP會產生磁力線①，原邊磁力線集中在磁芯②周圍，內置在磁芯氣隙中
的霍爾電極③可產生和原邊磁力線①成正比的大小僅幾毫伏的電壓，電子電路④可把這個微小的信號轉變成副邊
電流IS⑤，並存在以下關系式：
(1)
其中，IS—副邊電流；
IP—原邊電流；
NP—原邊線圈匝數；
NS—副邊線圈匝數；
NP/NS—匝數比，一般取NP=1。
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100~400mA。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輸出電壓信號。
三、電流感測器主要特性參數[1] [2] [3] [4]
1、標准額定值IPN和額定輸出電流ISN
IPN指電流感測器所能測試的標准額定值，用有效值表示（A.r.m.s），IPN的大小與感測器產品的型號有關。
ISN指電流感測器額定輸出電流，一般為100~400mA，某些型號可能會有所不同。
2、感測器供電電壓VA
VA指電流感測器的供電電壓，它必須在感測器所規定的范圍內。超過此范圍，感測器不能正常工作或可靠性降
低，另外，感測器的供電電壓VA又分為正極供電電壓VA+和負極供電電壓VA-。
3、測量范圍Ipmax
測量范圍指電流感測器可測量的最大電流值，測量范圍一般高於標准額定值IPN。測量范圍可用下式計算：
(2)
要注意單相供電的感測器，其供電電壓VAmin是雙相供電電壓VAmin的2倍，所以其測量范圍要高於雙相供電的感測
器。
4、過載
電流感測器的過載能力參見圖2。發生電流過載時，在測量范圍之外，原邊電流仍會增加，而且過載電流的持續時
間可能很短，而過載值有可能超過感測器的允許值，過載電流值感測器一般測量不出來，但不會對感測器造成損
壞。
5、精度
霍爾效應感測器的精度取決於標准額定電流IPN。在+25℃時，感測器測量精度受原邊電流影響的曲線如圖3所示，
使用下面公式可計算出精度：
(3)
其中，K=NS/NP。
計算精度時必須考慮偏移電流、線性度、溫度漂移的影響。
(1). 偏移電流ISO
偏移電流也叫殘余電流或剩餘電流，它主要是由霍爾元件或電子電路中運算放大器工作狀態不穩造成的。電流傳
感器在生產時，在25℃，IP=0時的情況下，偏移電流已調至最小，但感測器在離開生產線時，都會產生一定大小
的偏移電流。產品技術文檔中提到的精度已考慮了偏移電流增加的影響。
(2). 線性度
參見圖4，線性度決定了感測器輸出信號（副邊電流IS）與輸入信號（原邊電流IP）在測量范圍內成正比的程度，
ABB公司的電流感測器線性度要優於0.1%。
(3). 溫度漂移
偏移電流ISO是在25℃時計算出來的，當霍爾電極周邊環境溫度變化時，ISO會產生變化。因此，考慮偏移電流ISO
的最大變化是很重要的，這可以通過下式計算：
(4)
其中，CV（Catalogue value）是指電流感測器性能表中的溫度漂移值，例如：對CS2000BR型來說，CV為0.5×10-
4/℃，最大溫度Tmax為-40℃，額定輸出電流為400mA，則偏移電流的最大變化為：
Ma
四、感測器型號、結構和安裝方法
ABB公司的感測器產品說明一般由「感測器產品型號」和「生產日期」兩部分構成[5]。「感測器產品型號」用於
標明感測器的型號、額定測量值、標准型或非標准型。「感測器生產日期」則是由8位數字構成，表明感測器的生
產年份、日期（一年中的第幾日）及感測器序列號。
ABB公司的感測器產品很多，每種感測器的外形結構、尺寸大小等都有所不同，下面介紹幾種典型的外形結構及安
裝接線方法。
1、 MP25P1電流感測器
MP25P1電流感測器是ABB公司中一種量程很小的感測器，所能測量的額定電流為5、6、8、12、25A，原邊管腳的不
同接法可確定額定測量電流為多少，參見圖5。
2、ES300C電流感測器
如MP25P1一樣，一般感測器都有正極（+）、負極（-）、測量端（M）三個管腳，但ES300C則沒有此三個管腳，而
是有紅、黑、綠三根引線，分別對應於正極、負極及測量端。同時在ES300C型感測器中有一內孔，測量原邊電流
時要將導線穿過該內孔。
不管是MP25P1還是ES300C型等電流感測器，安裝時管腳的接線應根據測量情況進行相應連線。
（1）在測量交流電時，必須強制使用雙極性供電電源。即感測器的正極（+）接供電電源「+VA」端，負極接電源
的「-VA」端，這種接法叫雙極性供電電源。同時測量端（M）通過電阻接電源「0V」端。
（2）在測量直流電流時，可使用單極性或單相供電電源，即將正極或負極與「0V」端短接，從而形成只有一個電
極相接的情況，其接法共有四種（見圖6和圖7）。
在感測器產品中，標有「-N」標志的表示該感測器沒有電源意外倒置防護措施；標有「-P」標志的則表示該感測
器具有防護措施。圖6是無保護二極體時的單極性供電電源安裝接線方法，圖7是加有保護措施的感測器的接
法。
(3)具有屏蔽作用的感測器的連接方法
ABB公司的部分電流感測器具有電磁屏蔽作用，其產品外殼上會多一個「E」標志的埠，其連接方式有兩種：將
屏蔽端和負極（-VA）或零線（0V）相連，如圖8所示。
另外，安裝時必須全面考慮產品的用途、型號、量程范圍、安裝環境等。比如感測器應盡量安裝在利於散熱的場
合；如果環境只適於垂直安裝，則必須選擇帶「V」字標志的感測器（如CS300 BRV）。
五、提高測量精度的方法
除了安裝接線、即時標定校準、注意感測器的工作環境外，通過下述方法還可以提高測量精度：
1、原邊導線應放置於感測器內孔中心，盡可能不要放偏；
2、原邊導線盡可能完全放滿感測器內孔，不要留有空隙；
3、需要測量的電流應接近於感測器的標准額定值IPN，不要相差太大。如條件所限，手頭僅有一個額定值很高的
感測器，而欲測量的電流值又低於額定值很多，為了提高測量精度，可以把原邊導線多繞幾圈，使之接近額定
值。例如當用額定值100A的感測器去測量10A的電流時，為提高精度可將原邊導線在感測器的內孔中心繞九圈（一
般情況，NP=1；在內孔中繞一圈，NP=2；……；繞九圈，NP=10，則NP×10A=100A與感測器的額定值相等，從而可
提高精度）；
4、當欲測量的電流值為IPN/5的時，在25℃仍然可以有較高的精度。
六、感測器的抗干擾性
1、電磁場
閉環霍爾效應電流感測器，利用了原邊導線的電磁場原理。因此下列因素直接影響感測器是否受外部電磁場干
擾。
(1)感測器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化；
(2)外部導線與感測器的距離、外部導線的形狀、位置和感測器內霍爾電極的位置；
(3)安裝感測器所使用的材料有無磁性；
(4)所使用的電流感測器是否屏蔽；
為了盡量減小外部電磁場的干擾，最好按安裝指南安裝感測器。
2、電磁兼容性
電磁兼容性EMC，（Electro -Magnetic Compatibility ）是研究電氣及電子設備在共同的電磁環境中能執行各自
功能的共存狀態，即要求在同一電磁環境中的上述各種設備都能正常工作而又互不幹擾，達到「兼容」狀態的一
門學科[8]。空間電磁環境的惡化越來越容易使電子元器件之間因互不兼容而引發系統的誤動作，因此電工、電子
設備電磁兼容性檢測極有必要。由於實際生產、科研及市場推廣的迫切需要，採用已通過電磁兼容性檢測的電流
和電壓感測器已形成共識，並已成為一個強制性標准。ABB公司的所有電流感測器自1996年1月1日起，均已通過了
EMC檢測。
七、感測器標定
1、偏移電流ISO
偏移電流必須在IP=0、環境溫度T≈25℃的條件下進行校準，按圖9方法（雙極性供電）接線，且測量電壓VM必須
滿足：
VM≤RM×ISO (5)
2、精度
在IP=IPN（AC or DC）、環境溫度T≈25℃、感測器雙極性供電、RM為實際測量電阻的條件下進行測量，其接線如
圖10所示，並用公式(3)計算精度。
3、保護性測試
ABB公司的感測器在測量電路短路、測量電路開路、供電電源開路、原邊電流過載、電源意外倒置的條件下都可受
到保護。對上述各項測試舉例如下：
（1）測量電路短路
此項測試必須在IP=IPN、環境溫度T≈25℃、感測器雙向供電、RM為實際應用中的電阻條件下進行，連接圖如圖11
所示，開關S應在一分鍾之內合上和打開。
（2）測量電路開路
此項測試條件為IP=IPN、環境溫度T≈25℃、感測器雙向供電、RM是實際應用中的電阻。測試圖如圖12，開關S應
在一分鍾之內完成閉合/打開切換動作。
（3）電源意外倒置測試
為防止電源意外倒置而使感測器損壞，在電路中專門加裝了保護二極體，此項測試可使用萬用表測試二極體兩
端，測試應在IP=0、環境溫度T≈25℃、感測器不供電、不連接測量電阻的條件下進行。可使用以下兩種方法測
試：
第一種：萬用表紅表筆端接感測器「M」端，萬用表黑表筆端接感測器「+」端；
第二種：萬用表紅表筆接感測器負極，萬用表黑表筆接感測器M端；
在測試中，如萬用表鳴笛，說明二極體已損壞。
八、感測器應用計算[5]
根據圖13，電流感測器的主要計算公式如下：
NPIP=NSIS； 計算原邊或副邊電流
VM=RMI； 計算測量電壓
VS=RSIS； 計算副邊電壓
VA=e+VS+VM； 計算供電電壓
其中，e是二極體內部和晶體管輸出的壓降，不同型號的感測器有不同的e值。這里我們僅以ES300C為例，這種傳
感器的匝數比NP/NS=1/2000、標准額定電流值IPN=300A rms 、供電電壓VA的范圍為±12V~±20V（±5%）、副邊
電阻RS=30Ω ，在雙極性（±VA）供電，其感測器測量量程>100A且無防止供電電源意外倒置的保護二極體的情況
下，e=1V。在上述條件下：
（1）給定供電電壓VA，計算測量電壓VM和測量電阻RM：
假設：供電電壓VA=±15V
根據上述公式得：
測量電壓VM=9.5V；
測量電阻RM=VM/IS =63.33Ω；
副邊電流IS=0.15A。
所以當我們選用63.33Ω的測量電阻時，在感測器滿額度測量時，其輸出電流信號為0.15A ，測量電壓為9.5V。
（2）給定供電電壓和測量電阻，計算欲測量的峰值電流；
假設：供電電壓VA=±15V，測量電阻RM=12Ω，
則：VM+VS=（RM+RS）×IS =VA-e=14V
而：RM+RS=12W+30W=42W，
則最大輸出副邊電流： A
原邊峰值電流：IPmax=ISmax(NS/NP)=666A
這說明，在上述條件下，感測器所能測量的最大電流即原邊峰值電流為666A。如果原邊電流大於此值，感測器雖
測量不出來，但感測器不會被損壞。
（3）測量電阻（負載電阻）能影響感測器的測量范圍。
測量電阻對感測器測量范圍也存在影響，所以我們需要精心選擇測量電阻。用下式可計算出測量電阻：
其中，VAmin—扣除誤差後的最小供電電壓；
e—感測器內部晶體管的電壓降；
RS—感測器副邊線圈的電阻；
ISmax—原邊電流IP為最大值時的副邊電流值。
另外我們可以通過下式確認所選感測器的穩定性。
如果VAmin不符合上式，則會造成感測器的不穩定。一旦出現這種情況，我們可以有以下三種方法克服：
1）更換電壓更大的供電電源；
2）減小測量電阻的值；
3）將感測器更換成RS較小的感測器。
例如，某種型號的電流感測器，其標准額定電流IPN=1000A，匝數比NP/NS=1/2000，e值為1.5V，副邊電阻RS=30
Ω，測量電阻RM=15W，用15V電源單極性供電。則VA=30V（單極性供電是雙極性供電的2倍）， 而：
IS=IP×NP/NS =0.5A
VS=RS×IS=15V
VM=RM×IS=7.5V
通過以上檢驗，可知這種感測器在此條件下測量能保證穩定性。它所能測量的原邊電流的最大值（即測量范圍）
『貳』 求EMC,EMI,EMS檢測標准，檢測使用設備名稱！
CISPR 11 / EN 55011 /CNS 13803 / FCC 47 CFR Part 18 /AS/NZS 2064 工業、醫療和科學產品電磁干擾檢測 EN 61204-3
低電壓直流電源供應設備電磁兼容檢測
CISPR 13 / EN 55013 / CNS 13439 / J55013 / GB 13837 / K55013 / AS/NZS CISPR 13 聲音和電視廣播接收機及有關設備電磁干擾檢測 EN 61547 燈具類產品電磁耐受檢測
CISPR 20 / EN 55020 / CNS 14409 / K55020 廣播接收機及相關設備電磁耐受檢測 IEC / EN 60601-1-2 醫療電器產品電磁兼容檢測
CISPR 14-1 / EN 55014-1/ CNS 13783-1 / AS/NZS 1044
家電類產品電磁干擾檢測 IEC / EN 61000-3-2 電源諧波檢測(Harmonic)
CISPR 14-2 /EN 55014-2
家電類產品電磁耐受檢測 IEC / EN 61000-3-3 電壓變動檢測(Flicker)
CISPR 15 / EN 55015 / CNS 14115 / FCC 47 CFR Part 18 /AS/NZS 4051
燈具類產品電磁干擾檢測 IEC / EN 61000-4-2 靜電放電耐受測試(ESD)
CISPR 22 / EN 55022 / CNS 13438 / VCCI V-3 / FCC 47 CFR Part 15B /AS/NZS 3548 / ICES-003 / J55022
信息類產品電磁干擾檢測 IEC / EN 61000-4-3 輻射耐受測試(RS)
CISPR 24 / EN 55024 / J55024
信息類產品電磁耐受檢測 IEC / EN 61000-4-4 / CNS 14676-4 電性快速叢波測試(EFT)
IEC/EN 62040-2
不斷電系統電磁兼容檢測 IEC / EN 61000-4-5 / CNS 14676-5 雷擊耐受測試(Surge)
EN 50130-4 保全系統電磁耐受檢測 IEC / EN 61000-4-6 傳導耐受測試(CS)
EN 61000-6-1 / AS/NZS 61000.6.1 / AS/NZS 4252.1
居住、商業、輕工業環境使用產品電磁耐受檢測 IEC / EN 61000-4-8 電源頻率磁場耐受測試(PFMF)
EN 61000-6-2 / AS/NZS 61000.6.2
工業環境使用產品電磁耐受檢測 IEC / EN 61000-4-11 電壓瞬降耐受測試(Dip)
EN 61000-6-3 / AS/NZS 4251.1 / AS/NZS 61000.6.3
居住、商業、輕工業環境使用產品電磁干擾檢測 IEC / EN 61000-4-12 振盪波耐受測試(Ring-Wave)
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工業環境使用產品電磁干擾檢測
IEC / EN 61326 實驗室量測或控制設備電磁兼容測試
CNS 14972 地面數字電視接收機性能測試 ENV 50204 900MHz 脈沖波耐受測試
歐洲
標准 說明 標准 說明
EN 300220 短距離低功率射頻產品測試 (其操作頻率介於25 MHz to 1000 MHz) EN 300328 2.4 GHz展頻調變技術產品測試
EN 300330 短距離低功率射頻產品測試 (其操作頻率介於9 kHz to 25 MHz) EN 50371/62311 人體暴露於低功率產品電磁波電場強度評估 (10MHz~300GHz)
EN 300440 短距離低功率射頻產品測試 (其操作頻率介於1 GHz to 40 GHz) EN 50385 人體暴露於無線基地台電磁波電場強度評估 (110MHz~40GHz)
EN 301357 歐洲FM發射器產品測試 EN 301893 5GHz無線區域網路產品測試
EN 301489-1 射頻產品共同技術要求電磁相容檢測 EN 301489-9 無線麥克風，無線傳送聲音等產品電磁相容檢測
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美國
FCC Part 15 Subpart C 意圖輻射裝置測試 FCC Part 15 Subpart C 意圖輻射裝置測試
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FCC Part 15 Subpart E-UNII (WLAN) 產品測試 FCC Part 15 Subpart E-UNII (WLAN) 產品測試
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ARIB STD-T66 日本無線區域網路IEEE 802.11b/g/n、藍芽產品測試 ARIB STD-T66 日本無線區域網路IEEE 802.11b/g/n、藍芽產品測試
ARIB STD-T71 日本無線區域網路IEEE 802.11a ARIB STD-T71 日本無線區域網路IEEE 802.11a
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澳洲 加拿大
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RSS-GEN 意圖輻射裝置通用測試要求