電壓傳感器是一種通過電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)測量的電子設(shè)備。由于電壓測量涉及到電流、電壓、電阻、電容、磁通、電感等多種物理量，因此通常用于測量電壓或電阻等量的變化。由于它們是用來測量電流的，因此也稱為電壓傳感器“電流傳感器”。由于電流傳感器是由兩個(gè)或多個(gè)電壓信號(hào)直接組成電路，因此通常還需將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
1、測量原理
電流測量是通過對被測電流的測量來實(shí)現(xiàn)的，電流傳感器是利用電流與電壓之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)測量的。電壓傳感器在電流測量儀中一般可分為兩種形式，即二極管式和電感式。兩種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)：二極管式價(jià)格昂貴、電感式精度高。在進(jìn)行二極管與電感式檢測時(shí)，要考慮兩種方式間的耦合系數(shù)、靈敏度和分辨率各有不同。對二極管式而言，要保證其靈敏度較高、分辨率較低主要是兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)：要么要求其靈敏度高（精度較高);要么要保證其靈敏度較低（分辨率較低）。
2、電壓的變換方法
在電流傳感器中，通常會(huì)使用一個(gè)被測電流與一個(gè)被測電壓之差作為電變換的基準(zhǔn)電源電壓與實(shí)際輸入電壓之間的差值。當(dāng)電流在被測電壓輸入端流動(dòng)時(shí)，電流傳感器輸出端流出的被測電壓之差就成為電變換的輸出電感與電阻信號(hào)。這些信號(hào)可能會(huì)對被測電壓產(chǎn)生很大作用，也可能對被測電壓不產(chǎn)生作用，但都是有意義的。如果被測電壓與電流實(shí)際電壓之間出現(xiàn)不平衡時(shí)，就需要轉(zhuǎn)換電壓來消除這種不平衡以補(bǔ)償因電壓不平衡所造成的誤差。對于不同類型的電感而言，轉(zhuǎn)換成電壓需要滿足一定條件：電感 R與電容 R需要能相互轉(zhuǎn)換、且在相同電阻上不能相互轉(zhuǎn)換。
3、傳感器的封裝要求以及封裝方式
對于信號(hào)源和器件來說，封裝的類型以及工藝參數(shù)會(huì)直接影響到安裝誤差。通常會(huì)選擇高封裝密度、高精度的焊接接頭，以減小安裝誤差，同時(shí)可以保證與基板的牢固結(jié)合。對于信號(hào)源來說，一般采用壓差式封裝結(jié)構(gòu)或開式封裝結(jié)構(gòu)。對于器件來說，通常會(huì)選擇具有優(yōu)良引線、良好絕緣等性能的封裝結(jié)構(gòu)：對于檢測裝置來說，通常也要選擇帶絕緣體以及接地的封裝結(jié)構(gòu)；通過采用一些特殊工藝制造電路元件、實(shí)現(xiàn)器件和測量裝置之間無絕緣隔離；通過設(shè)計(jì)來保證與基板的可靠結(jié)合以及測量裝置內(nèi)部電氣接口和隔離方面有特殊要求。
4、電路設(shè)計(jì)
當(dāng)電路中的一端存在電阻時(shí)，則可能存在一個(gè)不穩(wěn)定的電壓，因此在實(shí)際的測量中，應(yīng)考慮用來進(jìn)行測量和處理兩個(gè)電壓之間有多個(gè)相位差的電容模塊來進(jìn)行測量。在使用這種電容模塊時(shí)，需考慮電容量是否足夠大，因?yàn)橐坏╇娙莶蛔?，那么測量數(shù)據(jù)將會(huì)很不準(zhǔn)確。例如，如果某一點(diǎn)電壓測量值很小，那么就需要考慮這個(gè)點(diǎn)所用電容的大小和容量。所以需要考慮電容與被測電壓之間是否存在多個(gè)相位差，以保證電容電流測量值的準(zhǔn)確性。同時(shí)還需要考慮電流傳感器中各單元元件之間是否有可能會(huì)發(fā)生短路現(xiàn)象等。
5、適用范圍
電壓傳感器可以在直流電壓下測量電壓和電阻。通常在使用直流傳感器時(shí)，需要確保測量電壓是直流而不是交流的，以防止對測量結(jié)果產(chǎn)生不利影響。例如，對于直流電壓需要盡可能短的測量距離、在負(fù)載很小或被測對象并不需要很大容量的情況下，需要使用電流傳感器來測量交流電壓；或者在需要大量測量電流的情況下，需要使用頻率傳感器來測量電壓。在許多應(yīng)用中需要經(jīng)常使用高壓電流傳感器來測量電壓。