摘要：近期有一个应用，需要检测用电设备供电电缆中的电流。希望只是在电线附近摆放一个工字型的电感就能够检测电流的大小。这样就可以在不破坏原来电路的基础上，实现电路检测。虽然使用电流钳的方案也可以，但毕竟还需要将原来线路进行改造。下面测试，看是否只使用局部一个电感，

  近期有一个应用，需要检测用电设备供电电缆中的电流。希望只是在电线附近摆放一个工字型的电感就能够检测电流的大小。这样就可以在不破坏原来电路的基础上，实现电路检测。虽然使用电流钳的方案也可以，但毕竟还需要将原来线路进行改造。下面测试，看是否只使用局部一个电感，便可以获得电线中电流的大小。

  使用这款变压器，在电缆中产生电流。这个变压器是从一个UPSet电路中拆卸下来的。比较粗的两个 引线的电感为 1.358mH，这是低压输入端。黑绿两个线缆之间的电感为 2.25亨，这应该是高压端。经过测试，从 高压端加入 250V 50Hz交流电之后，在 低压端测量到 7V 的交流电。低压与高压之间的变化比大约为 35倍。

  通过调压器给变压器高压端提供25V电压。把低压端短路。可以测量到短路交流电流大约为 5A。使用一个 工字型 10mH的电感，垂直放置在电缆旁边。可以在示波器上观察到感应的50Hz的交流电。通过改变电感的位置和方向，总是可以找到一个最大的位置。因此，可以利用这个原理来检测电缆中的电流。

三、检测电路板

▲ 图1.3.1 检测板的原理图

AD\Test\2024\March\ACCurrentF103.SchDoc

  设计检测板，核心部分使用手边比较的 F103单片机，配有晶体，以及两个按钮。检测电感输入配有谐振电容。蜂鸣器给出检测结果。除此之外，还有一个OLED 用于显示电流波形和幅度。

  通过单面布线，适合一分钟制板。其中包括有六个飞线。一分钟之后得到电路板。经过检查，电路板制作的非常完美。下面对它进行焊接测试。

  焊接电路板。其中的飞线使用 0 欧姆电阻进行替代。

  给电路板施加5V工作电压，通过探针夹子将 ST-LINK 接入单片机。下载测试的 LED闪烁测试程序，可以看到电路初步工作正常。

  安装 OLED屏，可以显示采集到的数据波形。

  现在使用模块测量 5.6A 的交流电。将工字型电感放置在电线附近。OLED显示了采集到的数据波形。这个波形比较小。这是因为在 单片机采集数据之前没有进行信号放大。为了能够提高检测的灵敏度，需要在电路中增加信号放大。

  本文验证了，使用工字型电感，可以检测电缆中的电流强弱。使用这个检测方法，可以在不破坏原来电路的情况下，获得电流的大小。进而可以增加新的功能。不过现在这个版本中，没有对信号进行放大。今天时间比较晚了。明天上午再重新设计制作检测电路吧。

来源：TsinghuaZhuoqing