初的版本采用了一個(gè)電流互感器，其次級(jí)繞組構(gòu)成了振蕩器儲(chǔ)能電路的一部分。在正常情況下，流過(guò)電流互感器的單匝初級(jí)繞組的直流電可防止電路振蕩，直到初級(jí)電流停止為止。盡管該電路充當(dāng)電源中斷檢測(cè)器，但當(dāng)您添加一些組件時(shí)，其工作原理適用于測(cè)量應(yīng)用。該改進(jìn)的電路可提供的線性電壓輸出，該輸出與流經(jīng)電流檢測(cè)變壓器 T 1初級(jí)繞組的直流電流成正比（圖 1）。此外，該電路還提供了作為交流電流傳感器的可能性。

為了提高性能，該設(shè)計(jì)保留了原來(lái)的振蕩電路概念，并在電流互感器中添加了 PLL 電路和一個(gè)附加繞組，電流互感器的次級(jí)形成 LC 振蕩器的諧振電路。PLL集成了 74HC4046 IC 1 ，可測(cè)量由 Q 1及其相關(guān)組件組成的 LC 振蕩器的頻率 ，并將其與固定頻率的內(nèi)部 VCO（壓控振蕩器）進(jìn)行比較。PLL 的相位比較器輸出驅(qū)動(dòng)由 Q 2 和 Q 3組成的電流源，該電流源又將電流饋送到電流檢測(cè)變壓器磁芯上的附加繞組。

添加的繞組會(huì)在鐵芯中感應(yīng)出磁通量，從而降低其磁導(dǎo)率和電感，并提高 LC 振蕩器的頻率。當(dāng)振蕩器的頻率與 VCO（參考）頻率匹配時(shí)，電路達(dá)到平衡狀態(tài)。通過(guò)補(bǔ)償線圈的電流增加或減少可以平衡流經(jīng)測(cè)量線圈的直流電流產(chǎn)生的任何附加磁通量。

在PLL的頻率跟蹤范圍內(nèi)，通過(guò)補(bǔ)償線圈的電流波形與被測(cè)電流的波動(dòng)具有相同的形狀。1比250的匝數(shù)比也表示變壓器T 1中的電流比，對(duì)于2.5A的初級(jí)電流建立10mA的次級(jí)電流。如果 PLL 電路的增益足夠并且鐵氧體磁芯的工作區(qū)域避免飽和，則電路的閉環(huán)配置會(huì)將磁芯的磁通量保持在恒定值，從而限度地減少磁芯材料非線性的影響。

測(cè)量電阻器R 5兩端的電壓差 表明電路的輸出電壓與補(bǔ)償電流成線性比例，并且R 5的電阻縮放電壓輸出。對(duì)于 R 5為 100Ω 的情況，1V 輸出對(duì)應(yīng)于 2.5A 的初級(jí)側(cè)電流。當(dāng)單匝初級(jí)繞組中的電流為零時(shí)，通過(guò)將電位器 R 11調(diào)節(jié) 至設(shè)定工作點(diǎn)來(lái)校準(zhǔn)電路的范圍。R 5上 2V 的壓降 設(shè)置 +5 至 –5A 的測(cè)量范圍。為了適應(yīng)其他測(cè)量范圍，您可以改變 T 1的匝數(shù)比或通過(guò)使用不同的 R 5 和 R 11值來(lái)改變補(bǔ)償電流。使用穩(wěn)壓良好的電源為電路提供電源。您可以用使用微控制器備用處理資源的軟件 PLL 仿真例程來(lái)替換 74HC4046。