电子式电流电压互感器是基于什么样的原理？一文讲清

电子式电流电压互感器是通过在电路中使用电子器件来实现电流电压的变换及测量，主要是利用了电子器件的电压增益、灵敏度等特性。从物理层面上讲，电子式电流电压互感器是将电子器件组成的电路装在一定的互感器的结构中，以实现信号的变换及测量，实现电流电压的互感。



一、电学原理

电子式电流电压互感器利用了电感的电磁原理，将电压变换成电流，这种变换过程是利用一个叫做交叉耦合的通用电路进行完成的。通过电子元件的连接，实现电感与电阻的耦合，从而把输入的电压信号变换成输出的电流信号，并能实现对流逝的数据和信号的测量和输出。

交叉耦合电路是一种自动控制的半导体装置，将一个信号及一组细微的变化变换成具有相同信息的另一个信号。它包括电感及电容，其特性是多频率信号的输入产生多频率的输出，频率可以高到千赫，可以持续处理数据和信号。

二、器件特性

电子式电流电压互感器使用的电子元件有固定电流设备、固定电压设备，106型及桥式模拟器。固定电流及电压的设备是指电子式电流电压互感器的核心元件，它们主要功能是为其他设备提供稳定可靠的电源。106型及桥式模拟器是一种用于把不同频率信号变换成相同的频率信号的设备，这种变换是通过电感和电容来完成的，该器件能够实现对比及增益的功能，可以把输入的小电压变换成较大的电流输出。

三、电路结构

电子式电流电压互感器的结构由固定电流设备、固定电压设备、106型及桥式模拟器等组成。电路安排主要是由桥式和106型模拟器的叠加连接，形成一个级联耦合电路，把输入的信号变换为输出的电流信号，同时可以实现对流逝的数据和信号的测量和输出。

电子式电流电压互感器实现了涉及电子器件的电流与电压的无损转换，是电子仪表测量中的常见技术，它具有较高的效率、精度高、使用简便等优点，广泛应用于电子测量、实验仪器、控制测量系统等领域。

电子式电流电压互感器作为装置或元件，主要利用高精确度的电子学元件，开闭开关技术，将高压、高电流、一体两端输入信号经过互感器映射得到低压、低电流、一体两端输出信号。它是一种高精度、耐受大电流能力和耐受高电压的仪表。

电子式电流电压互感器的基本原理可以概括为利用电感和变压器的原理，通过施加一路电流，在互感器另一端和电流输入端之间形成电感耦合的磁通线圈，这种磁通使得互感器的另一端拥有较低的电压，并由此在输出端得到相应的电压信号，就实现了以电流输入，以电压输出的互感变换作用。

（1）电磁耦合原理

电子式电流电压互感器利用电磁耦合的原理，当输入端的电流通过设备时，由设备产生的磁通线圈在另一端会产生相同的磁通，在磁通作用时使得电流输入端的电压变成一种输出端的电压，实现电流“感应”电压的互换，即实现了互感的效果。

电磁耦合中，电流是第一变量，在通过线圈时会转变成磁场，磁场再通过受线圈时，磁通的变化会导致受线圈在自身上产生电动势和直流电压。电子式电流电压互感器利用这一原理，通过施加一路电流，由发线圈产生磁场，从而在受线圈上产生较低的电压，实现电流“感应”电压的互换效果。

（2）变压原理

电子式电流电压互感器利用了变压器的原理，它可以把高压低电流的电流输入变成低压高电流的电流输出。通过电子式电流电压互感器，原电流信号的变化可以以高精度的变化量以变压器的方式表现出来，并由此输出调节后的电压信号。

变压器最重要的部件是发射线圈和接收线圈，线圈之间的磁链接可以把发射线圈的高压低电流电流变成接收线圈的低电压高电流电流，而电子式电流电压互感器也是利用这一原理，通过线圈的磁耦合将高压、高电流的输入信号转化成低压、低电流的输出信号，实现以电流输入，以电压输出的互感变换作用。

（3）互换原理

电子式电流电压互感器的机械结构也能够实现电流与电压互换的功能，简而言之，就是在互感器本身的一端穿入一个高电压低电流的电流信号，另一端就会出现低电压高电流的信号，实现了以电压输入，以电流输出的互换功能，它还能够把输入的电流电压信号变化成相应的输出电流电压信号，从而实现输入和输出之间信号的“互换”，这一点也是电子式电流电压互感器受到认可和喜爱的原因之一。

总的来说，电子式电流电压互感器主要依据电磁耦合原理、变压原理以及互换原理，利用高精确度的电子学元件，开闭开关技术，将高压、高电流、一体两端输入信