电能表测电流，选CT还是罗氏线圈，哪个好？-电子发烧友网

问：什么是罗氏线圈、电流互感器，它们有什么不同？

说实话，有不少人以为罗氏线圈是电流互感器的“升级版”或者“柔性版”，这不算完全错，但也不全对。它们真正的分野，要从身体里有没有那块铁疙瘩说起。

01、电流互感器：老当益壮的传统方案

电流互感器（Current Transformer，简称CT），大家伙基本上都用过：一个闭合的铁磁材料做成的磁芯，上面绕有匝数较多的次级绕组，被测电流的那根导线直接穿过磁芯中心，充当初级绕组：匝数只有一匝或几匝。

当一次侧大电流通过时，铁芯把磁通紧紧束缚在内部，根据电磁感应原理，二次侧绕组感应出相应的小电流，变比由绕组的匝数比决定。

这个方案的优点是精度高、线性度好、批量生产稳定，在常规电流范围内表现得非常可靠。电流互感器在工业、商业、居民用电的计量保护中大行其道，也经过了实践的长期检验。

但它有一个几乎无法跨越的坎：铁芯饱和。

当被测电流大到一定程度，铁芯就会饱和。这时候互感器会严重失真，计量误差大幅增加。所以传统CT的量程是受限的，选型的时候就必须按最大电流来配，电流大了就得换一个更大的CT。

此外还有两个实战中的头疼问题：

1、传统CT二次侧一旦开路，会产生危险的高压（几千伏甚至更高），有安全风险。

2、有铁芯就意味着有心术不正的人能拿块强磁铁去干扰计量，这在充电桩盗窃充电、私改计量的案例中并不少见。

02、罗氏线圈：没有铁芯，却更“能打”

罗氏线圈的结构完全不一样：由一个均匀绕制在非磁性骨架（比如塑料、橡胶这种非铁磁材料）上的空心环形线圈组成，所以又叫空心线圈。在实际使用中，直接把线圈套在被测导体上就行了。

由于线圈里面没有铁芯，它不存在磁饱和的问题。这意味着：从几安培的小电流到几百千安的巨大电流，同一个罗氏线圈都能测。尤其是大电流场景，这正是它的先天优势所在。

但它也有一个“古怪”的地方：它直接测的不是电流，而是电流的变化率。

用通俗的话说就是——罗氏线圈本身是一台“微分机”，它的输出电压直接反映电流变化有多快，而不是电流有多大。因此，要还原出真实的电流信号，外部还得接一个积分电路，把微分信号“积分”成电流值。

因为输出信号比较微弱，对信噪比敏感，并且内部没有铁磁材料对磁通起空间束缚作用，对外部杂散磁场的抗扰能力天然不如传统CT。

这导致了它的另一个固有问题：抗干扰能力先天较弱。也正是因为信号微弱，线圈的绕制工艺要求很高，稍微绕得不均匀，测量精度就会下降。

03、两者核心差异速览

对比维度	电流互感器	罗氏线圈
磁芯材料	高磁导率铁磁材料	无铁磁材料，空心结构
输出信号	次级电流（与初级成比例，近似短路输出）	微分电压信号（正比于 di/dt）
是否需要积分器	不需要（与负载匹配后直接可测）	必须要积分器
磁饱和特性	大电流时易饱和，量程受限	无饱和，量程极宽（从mA到数百kA）
带宽范围	有限（工频附近及有限频宽范围内）	极宽（0.1Hz~1MHz以上）
二次侧安全	二次侧严禁开路，否则产生高压	开路无高压，安全
抗外部电磁干扰	较强（铁芯对磁通有束缚作用）	较弱（空心结构抗外部电磁干扰能力欠佳）
物理形态	刚性封闭或可开合式、重量较大	可做柔性开合式，轻量、安装便捷
制造工艺	规模化生产，工艺成熟稳定	工艺要求苛刻，绕制均匀性和环境适应性需高度重视
小电流精度	较高	欠佳（受信噪比制约）
应用场合	工业配电、居民用电等工频（50/60Hz）范围的电流测量；对精度要求高、干扰大、电流波动相对平稳的场合	电力系统监测、工业自动化、新能源和科研领域，尤其适合测量大电流和快速变化的电流信号