电流互感器与电流传感器、变压器有什么区别？

电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中。

好的，我们来详细比较一下电流互感器、电流传感器和变压器之间的区别：

这三者都属于电磁类器件，都有隔离和变换信号的功能，但核心目的、工作原理和应用场景有显著区别。

核心总结：

变压器： 核心功能是改变电压。 主要为了提供不同的电压等级、隔离或阻抗匹配。
电流互感器： 核心功能是测量/保护。 本质上是一种特殊用途的变压器，专为将大交流电流按比例转换为小交流电流以便测量和保护设备使用。
电流传感器： 核心功能是检测电流并转换输出信号。 是一个更宽泛的概念，利用多种物理效应（电磁感应、霍尔效应等）检测电流大小（交流和/或直流），并将电流信息转换成易于处理的其他形式信号（如电压、电流或数字信号）。电流互感器是电流传感器的一种子类型。

详细区别：

特征	变压器	电流互感器	电流传感器
主要目的	变换电压等级，提供电气隔离，实现阻抗匹配。	测量和保护：将电网或设备中的大交流电流按比例、安全地转换为小交流电流，供测量仪表和保护继电器使用。	检测电流：将导体中的电流（交流或直流）信息（大小、方向）转换为易于测量、传输或处理的其他形式信号。
工作原理	基于电磁感应原理。初级线圈和次级线圈共同绕在铁芯上，交流电通过初级线圈在铁芯中产生变化的磁通，进而在次级线圈中感应出电势。	基于电磁感应原理，是变压器的特殊类型。一次侧通常是单匝或几匝导线（穿过铁芯窗口），二次侧为多匝线圈。一次电流励磁铁芯，二次侧输出与一次电流成比例的电流。	原理多样：常用包括：电磁感应（如罗哥夫斯基线圈、部分电流互感器形式）霍尔效应：检测磁场磁阻效应：检测磁场变化光学效应（较少见）
输入/输出信号	输入：交流电压（初级）输出：交流电压（次级）主能量传递。	输入：一次侧大交流电流（串入被测回路）输出：二次侧标准小交流电流（如5A或1A）工作于近似短路状态（输出接低阻抗仪表）。	输入：被测导体中的电流（交流或直流）输出：多样化：模拟电压/电流信号（如0-5V, 4-20mA）数字信号（如通过SPI, I2C） * 比例电流（部分类型）侧重信号转换。
直流能力	不能变换直流电压（除非先逆变为交流）。	只能测量交流电流（交流才能产生变化的磁通）。	可以设计用于测量直流和/或交流电流（如霍尔效应传感器）。
铁芯	通常有铁芯（硅钢片、铁氧体、非晶等）以增强耦合效率。	有高磁导率铁芯（硅钢、坡莫合金、非晶等），保证高精度和低相位差。	可能有也可能没有铁芯。例如：霍尔传感器通常带磁芯（开环式）或不用（闭环式）；罗氏线圈是空心线圈。
关键特性	变比（电压比）功率容量效率绝缘等级	变比（电流比） (e.g., 100:5) 精度等级 (e.g., 0.5S, 10P10) 二次负荷能力（VA）饱和特性相位差二次侧绝不能开路！（高电压危险）	灵敏度（输出单位/安培）线性度带宽/响应时间零点偏移/温漂（特别对于直流测量） * 隔离电压
连接方式	初级和次级线圈（绕组）通常都是多匝，需要物理连接引线。	一次侧：通常是单根导体穿过铁芯窗口（单匝），串接在被测电流回路中。二次侧：多匝线圈，短接到低阻抗测量/保护设备。	多样化：导体穿过传感器窗口（类似CT但输出不同）传感器夹在导体上（罗氏线圈） * 导体集成在PCB上，传感器贴装（霍尔IC）安装方式更灵活。
典型应用	电网降压/升压电源适配器仪表隔离电源音频阻抗匹配	电力系统中高电压/大电流的计量、测量仪表继电保护、故障检测 * 电能质量监测	变频器、电机驱动开关电源电池管理系统（BMS）检测充放电电流（直流）漏电保护器可穿戴设备、消费电子产品中精密小电流检测功率分析仪 * 可再生能源系统
尺寸与集成度	一般体积较大（取决于功率），分立元件为主。	小变比/小电流测量可用较小尺寸，大变比通常较大（考虑绝缘和磁路）。	可以做到非常小型化（如贴片霍尔传感器），易于集成到PCB或设备中。开环霍尔传感器常为一体式紧凑设计。
安全性	输出开路不会导致危险高电压（但可能影响效率）。	二次侧绝对不能开路！开路会导致极高感应电压（可达数千伏），极为危险！必须短接或接低阻抗负载。	通常输出低电压/电流信号或数字信号，安全风险相对较低，但仍需注意设计隔离。

总结与联系：

变压器 (Transformer)： 是基础器件，核心任务是电压变换和隔离。
电流互感器 (CT)： 是变压器应用于电流测量和保护领域的特殊形式，输入输出都是电流（大变小），但本质还是基于变压器的电磁感应原理，严格只适用于交流。CT是电流传感器的一种。
电流传感器 (Current Sensor)： 是一个更广泛的范畴，泛指所有用于检测电流并转换输出信号的器件。它包括了基于电磁感应的电流互感器 (CT)、罗哥夫斯基线圈，也包括基于其他原理（如霍尔效应）的非CT传感器。电流传感器能检测交流和/或直流电流，输出形式多样且更易于集成和处理。CT是其中专门为电力系统交流大电流测量而标准化的一类重要传感器。

简而言之：变压器管电压变换；电流互感器是专为电力系统测量大交流电流而设计的特殊变压器，输出标准化小电流；电流传感器则是包含了CT在内，利用多种技术检测电流（包括直流和交流）并将其信息转换为易处理信号的更广泛类别器件。