在高精度大 電流標準源的設計過(guò)程中，一個(gè)關(guān)鍵性的技術(shù)問(wèn)題就是電流取樣反饋環(huán)節的設計。  

 目前廣泛采用的技術(shù)是使用大功率取樣 電阻，但如果設計的標準輸出電流達到較高時(shí)，反饋電阻的溫漂很大。 就目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，要保持很低的溫度漂移，只有降低電阻的標稱(chēng)阻值，但其反饋電壓將僅為ｍＶ級甚至更小，極易**擾和噪聲信號所淹沒(méi)。近年來(lái)，對于將電流的測量問(wèn)題轉變?yōu)榇艌?chǎng)的測量問(wèn)題，通過(guò)用一定的技術(shù)手段測量它的磁密、磁通、磁勢等方法來(lái)測量電流的技術(shù)得到了發(fā)展。例如以霍爾互感器測量直流、交流及脈沖等任意波形的信號，但其長(cháng)期穩定度只在千分之一左右，溫度系數約萬(wàn)分之一，不能滿(mǎn)足高精度大電流標準源的設計要求。
 國外利用零磁通檢測原理檢測磁化電流的二次諧波分量或磁化電流的正、負磁化電流峰值是否相等的辦法測量直流電流，近年來(lái)國內已有單位開(kāi)始了這方面的研究，但目前國內外對磁芯的挑選要求較高，設計電路也比較復雜。因此，對零磁通檢測技術(shù)進(jìn)行深入探討，對100 A高穩定度直流電流傳感器的設計方法進(jìn)行重點(diǎn)研究。
 零磁通電流檢測原理

眾所周知，當電流流過(guò)一根導線(xiàn)時(shí)，將在導線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的大小與流過(guò)導線(xiàn)的電流大小有一定的比例關(guān)系，這一磁場(chǎng)可以通過(guò)軟磁材料來(lái)聚集，然后進(jìn)行檢測。如果磁場(chǎng)的變化與檢測電路輸出有良好的線(xiàn)性關(guān)系，便可依據檢測電路的輸出信號來(lái)反映導線(xiàn)中的電流大小，零磁通電流檢測的原理電路如圖1所示。

圖中：I1 —— 電流互感器一次側電流；，I2—— 二次側電流；，I0—— 激磁電流；．N1 ，N2 —— 分別為一、二次繞組匝數。對于理想電流傳感器，電流傳感器的鐵心如果不消耗能量，那么一次繞組的能量全部傳遞到二次繞組。則有

式(1)中：E1 ，E2 —— 一次繞組、二次繞組感應電勢； I1，I2 —— 一次繞組、二次繞組電流；N1 ，N2：——一次繞組、二次繞組的匝數。理想電流傳感器的電流比為

 由于電流傳感器的匝數通過(guò)鐵心窗口的封閉回路計算，是一匝一匝計算的，不存在半匝的情況，因此不可以采用半匝或分數匝補償。所以，要想提高準確度就必須采用輔助手段雙繞組、雙鐵心等。但這些手段會(huì )導致接線(xiàn)及補償工藝復雜，調整不方便或根本不可能調整。隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，對傳感器的誤
差可以進(jìn)行有源補償，在很大程度上克服了無(wú)源補償的缺點(diǎn)。
 單一線(xiàn)圈零磁通檢測原理

單檢測線(xiàn)圈接線(xiàn)圖如圖2所示。

圖2中u=U cos~t為激勵信號，I1 為被測直流電流，N1 =1相當于初級匝數，N2 為檢測繞組的匝數， T為高導磁率磁環(huán)。如圖2所示，假設T在立激勵下，產(chǎn)生的磁通密度為B =Bmsinitt，直流電流流過(guò)產(chǎn)生的磁通密度為B。。當B。>0時(shí)，磁化電流前半周期的幅度要比后半周期的幅度大，同理當B。<0時(shí)，磁化電流前半周期的幅度要比后半周期的幅度小，即不管其是否飽和，磁化電流的波形幅度都隨B。變化(即I。的變化)而單調變化。如果把圖2中激勵繞組改為檢測繞組N0和補償繞組N3 。檢測與補償控制電路產(chǎn)生補償電流，I3通過(guò)補償繞組N3 產(chǎn)生激磁動(dòng)勢。使I0降至極低，達到近似“零磁通”的效果。實(shí)際使用中,調制波激勵線(xiàn)圈N3，在磁環(huán)T上產(chǎn)生感應磁場(chǎng)，并會(huì )對直流磁場(chǎng)產(chǎn)生一定的影響，因此很難實(shí)現電流的精密測試，從而影響被測電流精度。