皮尔森电流互感器在浪涌电流测试中的应用

一、测试原理与设备选型

皮尔森电流互感器（Pearson Current Monitor）因其宽频带（典型型号达20MHz）和快速响应特性，成为浪涌电流测试的首选设备。其工作原理基于罗氏线圈（Rogowski Coil）的电磁感应原理，通过测量di/dt变化率间接获取电流值。在测试浪涌电流时需注意：

1. 型号匹配：选择带宽≥1MHz的型号（如Pearson 2877/4100）

2. 量程选择：根据预期浪涌峰值（通常为正常电流的10-100倍）选择合适量程

3. 灵敏度校准：标准灵敏度单位通常为0.1V/A或1V/A

二、测试系统搭建

2.1 硬件连接规范

• 采用BNC接口屏蔽电缆连接示波器

• 接地端必须就近连接至被测设备接地点

• 线圈开口方向与被测导体保持垂直

• 安装间距要求：导体居中度偏差＜5%线圈内径

2.2 典型测试配置

浪涌发生器 → DUT → 皮尔森探头 → 数字示波器（带宽≥100MHz）↓触发同步信号

三、关键操作步骤

1. 预测试校准

   • 使用标准方波电流源验证频响特性

   • 执行零漂补偿（Zero-flux adjustment）

   • 设置示波器阻抗匹配（通常50Ω）

2. **动态测试要点

   • 采样率设置：至少5倍于预期浪涌上升时间

   • 触发模式：采用斜率触发（Slope Trigger）

   • 记录时长：覆盖完整浪涌过程（典型1-100ms）

3. **数据处理方法

   • 对原始di/dt信号进行数字积分

   • 采用移动平均滤波消除高频噪声

   • 峰值检测误差应控制在±3%以内

四、安全注意事项

1. 高压隔离：使用额定电压≥5kV的绝缘型号

2. 电磁兼容：测试现场应远离强射频干扰源

3. 热管理：连续工作不超过探头额定温升限制

通过规范化的测试流程，皮尔森电流互感器可准确捕捉μs级浪涌前沿，为开关电源、电机启动、雷击测试等场景提供可靠的瞬态电流数据。建议定期进行NIST溯源校准以保证测量精度。