為了解釋零通量技術(shù)的操作，首先考慮一些基本原理是適當(dāng)?shù)摹Ｔ趫D 1 中，左上角顯示了圍繞磁棒構(gòu)建的拾波線(xiàn)圈；右上角顯示了帶有電阻器和電感器的等效電路。當(dāng)施加電壓時(shí)，電路中的電流如紅色曲線(xiàn)所示。電流按照電感值的斜率逐漸增長(zhǎng)，直至電感飽和。在這種情況下，等效電路可以被認(rèn)為只是電阻性的?！　?chuàng)建零磁通電流傳感器時(shí)，用于拾取棒的材料具有特定的磁性，導(dǎo)致電流遵循藍(lán)色曲線(xiàn)。最初，由于阻抗值較高，電流增長(zhǎng)緩慢。然后，電感突然飽和，電流非常迅速地增加，以達(dá)到先前的終點(diǎn)。

　　圖 1. 零磁通電流傳感器工作的基本原理?！　∪绻F(xiàn)在施加方波電壓信號(hào)，電流曲線(xiàn)將變成一系列正負(fù)飽和和去飽和周期。如果導(dǎo)體靠近磁通門(mén)元件放置，電流循環(huán)將產(chǎn)生額外的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)將通過(guò)移動(dòng)零位置來(lái)影響信號(hào)（圖 2a - 藍(lán)色曲線(xiàn)）。最后，對(duì)二次諧波執(zhí)行的信號(hào)處理揭示了有關(guān)初級(jí)電流的詳細(xì)信息（圖 2a - 紫色曲線(xiàn)）。

　　圖 2. 移動(dòng)零位 (2a)；閉環(huán)原理(2b)。
　　為了進(jìn)一步提高電流檢測(cè)的性能，制造商通常將零磁通技術(shù)與閉環(huán)原理結(jié)合起來(lái)，如圖 2b 所示。這里，磁通門(mén)元件放置在氣隙中，在測(cè)量磁場(chǎng)期間，電流輸出通過(guò)次級(jí)繞組重新注入，然后次級(jí)繞組產(chǎn)生相反方向的磁場(chǎng)。使用這種方法，磁通門(mén)所經(jīng)歷的磁場(chǎng)始終為零，從而消除了偏移和線(xiàn)性問(wèn)題。　　目前有四種主要的零通量拓?fù)洌▓D 3）。第一個(gè) (3a) 基于帶有氣隙的磁芯以及次級(jí)繞組。它類(lèi)似于閉環(huán)霍爾效應(yīng)電流傳感器，其中氣隙中的霍爾元件已被磁通門(mén)取代。主要好處是良好的失調(diào)漂移。第二種拓?fù)?(3b) 是單核，充當(dāng)磁通門(mén)元件。由于沒(méi)有氣隙，其主要優(yōu)點(diǎn)之一是其 EMC 穩(wěn)健性和高分辨率。但由于核心很快就會(huì)飽和，帶寬被限制在幾赫茲。第三種拓?fù)渫ㄟ^(guò)添加僅測(cè)量交流信號(hào)的繞組芯 (3c) 解決了這個(gè)問(wèn)題，就像電流互感器一樣。在這種情況下，您將獲得所有好處。然而，如果需要更高的性能，“平衡核心”(3d) 拓?fù)洳捎脙蓚€(gè)相對(duì)放置的相同磁通門(mén)元件。因此，無(wú)論外部環(huán)境條件如何（例如 EMC 或溫度變化），兩個(gè)傳感元件之間都會(huì)存在自然的無(wú)源補(bǔ)償。使用這種方法，即使在惡劣的環(huán)境下也可以實(shí)現(xiàn) 1ppm 的測(cè)量精度。

　　圖 3. 零通量拓?fù)?br>　　圖 4.Danisense 的 DR10000IM (11kA) 電流傳感傳感器顯示無(wú)源傳感頭和信號(hào)處理單元的分離。
　　磁通門(mén)技術(shù)可用于為所有電流水平提供非常準(zhǔn)確、穩(wěn)定和可重復(fù)的電流測(cè)量，Danisense 開(kāi)發(fā)了一系列涵蓋 0-600A、600-3000A 以及 3kA 以上的電流感應(yīng)傳感器。對(duì)于本文第一部分討論的電流非常高的新興市場(chǎng)，Danisense 必須應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)，但目前正在開(kāi)發(fā)高達(dá) 30kA 的解決方案，并且可以看到磁通門(mén)方法沒(méi)有理論上的限制。
　　隔離和安全是高功率應(yīng)用的關(guān)鍵要求。管理標(biāo)準(zhǔn)是 IEC 61010。與該公司針對(duì)低電流應(yīng)用提供的產(chǎn)品不同，Danisense 的 DR50000IM (8kA) 和 DR10000IM (11kA) 電流傳感傳感器（圖 4）將傳感頭與電子信號(hào)處理單元分開(kāi)。
　　傳感頭是一種堅(jiān)固的無(wú)源設(shè)備，可以在嘈雜的電氣環(huán)境中長(zhǎng)期放置和放置，而不會(huì)受到由于涉及高電流而不可避免地存在的任何干擾的影響。復(fù)雜的信號(hào)調(diào)節(jié)和處理可以在安全、溫控的良性實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中遠(yuǎn)程完成，該環(huán)境可以距離傳感頭 30m。通過(guò)以這種方式分離電流傳感傳感器的功能，無(wú)源傳感頭也可以變得足夠堅(jiān)固，以應(yīng)對(duì)具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件。此外，在高磁場(chǎng)環(huán)境附近工作是危險(xiǎn)的，因此這種方法最大限度地減少了操作員在磁場(chǎng)中操作傳感器（例如連接電源和輸出）的需要，從而提高了安全性。