一、前言
昨天测量了一个 微型 1000:1 的电流互感器的开口电压。这个电压与输入电流之间没有太大的固定关系。而且在输入电流超过一定数值之后，输出电压就在 20V左右饱和了。这个电流互感器内部结构很简单，就是在一个磁环上有一个 1000匝的次级线圈和 一匝初级线圈。对于开口电压饱和的问题，有人提出是否是磁芯饱和造成的。这通过示波器观察输出波形就可以判断。下面通过示波器观察一下这个微型电流互感器的输出电压。
▲ 图1.1.1 电流互感器的内部结构这是示波器观察到的开口电压波形，居然是一些三角脉冲。看一下电流从 0 增加的过程，输出电压基本上就是这种三角脉冲特性。由于这是线圈电压，所以它反映了内部磁环中磁通量的变化率。这部分表示内部磁场快速增加，电压为零，说明此时磁环中的磁场强度已经饱和。这是反向电流，引起磁场反转。这些振荡波形，也反映了磁场饱和是非常突然的。看到这些波形，我们就可以理解昨天测量的结果了。
从示波器读出测量的电压数据。对其进行积分，获得电流互感器内部磁环中磁通量的波形。根据积分结果来看，磁环中的磁通量具有非常明显的饱和特点。由此也验证了前面的结论。
▲ 图1.2.1 读取示波器中测量的电流互感器波形
▲ 图1.2.2 电压积分波形下面给电流互感器输出增加一个负载电阻。电阻阻值为 22欧姆。测量该电阻上的电压。电压波形为 正弦波。说明增加负载电阻之后，电流互感器磁环就没有饱和了。这是因为负载上的电流抵消了原边电流产生的磁场。使得内部磁场强度减小，避免了磁环饱和。
▲ 图1.2.3 增加 22欧姆负载之后的输出电压信号本文测量了一款电流互感器开路电压信号。可以看到它的波形不是正弦波，而是一些三角脉冲信号。三角脉冲峰值达到了正负 150V。反映了内部线圈磁环磁场呈现严重饱和特性。因此，使用该电流互感器需要按照它的铭牌上的要求，连接20欧姆的负载电阻，克服内部磁场饱和现象。
电流互感器的内部结构: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/133437897
[2]电流互感器开路电压: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/134596461
