电流作为一个根本物理量，对其准确丈量具有十分重要的含义。物理学家和工程师们一向探究运用各种办法丈量电流。19世纪80时代用分流器丈量电流；20世纪初用电流互感器和罗氏线时代开发了能够丈量直流大电流的高精度直流互感器和磁通门传感器；20世纪50时代，跟着半导体技能的开展，开发了依据霍耳效应的霍耳感应单元，并使用于电流传感器；20世纪70时代以来，依据磁电阻效应的感应单元逐步产品化，并使用于电流传感器。近年来，以MEMS为代表的电流丈量技能快速开展，使产品小型化、低本钱成为可能。从以上丈量技能的前史中发现，电流丈量办法从直接丈量到直接丈量，电流丈量原理从电场丈量到磁场丈量，电流丈量产品的功能不断提高，本钱不断下降
分流器丈量原理简略，丈量小电流时，具有精度高、呼应速度快的优势。当用分流器检测大电流时，一方面电阻发热简略使其阻值发生改变，引起丈量差错，另一方面也对分流器的散热提出更高要求。当用分流器检测高频电流时，串接电阻的寄生参数会使电阻R两头的电压U波形不能与被测电流I波形同相位，带来丈量差错[2]。
霍尔电流传感器是依据霍尔效应，其作业原理如下图所示。霍尔效应即在半导体(或金属导体)的x方向通电流I，并在半导体的y方向施加磁感应强度为B的匀强磁场。此刻依据左手定则可知，流经半导体的电子会遭到一个沿z轴正方向的洛伦兹力F_1而沿z轴正方向偏移。跟着半导体上下两边集合异号电荷的添加，会构成一个附加电压，即霍尔电压U。
霍尔电压U的巨细与磁感应强度B和电流I巨细有关，磁感应强度B和电流I越大时，霍尔元件感应出的霍尔电压U越大。可是一般经霍尔元件感应出的电压只要mV等级，因而需求选用扩大电路对霍尔元件输出的细小信号进行扩大，以满意后级电路的信号处理要求。现在，霍尔电流传感器首要分为：开环式和闭环式[2]。
开环式霍尔电流传感器适用于较小电流的丈量。当被测电流i_1(t)增大时，流经霍尔电流传感器铁芯的磁通\phi_1增大，铁芯饱满，此刻穿过霍尔元件的磁场巨细不再与被测电流i_1(t)成份额，形成丈量差错。为处理开环式霍尔电流传感器在丈量大电流时铁芯饱满带来的丈量差错问题，研究者们又提出了闭环式霍尔电流传感器。
闭环式霍尔电流传感器添加了环绕铁芯的辅佐绕组。当被测导体通电流i_1(t)后，铁芯中会发生顺时针方向的磁通\phi_1，霍尔元件会感应出电压，经往后续处理电路后会发生补偿电流i_s流过辅佐绕组。然后在铁芯中发生逆时针方向的补偿磁通\phi_s。因为此补偿磁通\phi_s与被测电流i_1(t)发生的磁场\phi_1方向相反，然后使流经铁芯的磁感应强度变小，霍尔元件输出的感应电压变小，补偿电流i_s的增速变缓，直到补偿电流i_s在铁芯内发生的磁通\phi_s巨细与被测电流i_1(t)在铁芯内发生的磁通\phi_1巨细持平，而彼此抵消时，铁芯中的磁感应强度为零，霍尔元件输出的感应电压为零，补偿电流i_s的增速为零而维持在安稳值。此刻，经过检测辅佐绕组中补偿电流i_s的巨细即可取得被测电流i_1(t)的巨细。
一般，开环式霍尔电流传感器的丈量差错低于1 %，而闭环式霍尔电流传感器的差错可达0.2 %，因而要依据精度要求进行合理挑选。霍尔电流传感器的丈量回路与被测电流回路没有直接的电气触摸，确保了人员与设备安全。可是霍尔电流传感器因为有铁芯，在检测大电流时开环式霍尔电流传感器简略饱满，铁芯的存在也使霍尔电流传感器的体积和分量较大，且铁芯开气隙简略发生漏磁通而遭到外界杂散磁场的搅扰。此外霍尔元件由半导体组成，半导体的电阻等参数遭到温度的影响简略发生改变，因而选用霍尔电流传感器进行电流检测时应尽量远离高温的环境。霍尔电流传感器的使用规模广，可用于直流和沟通电流丈量。
磁通门传感器是使用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱满鼓励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性联系来丈量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”，经过这道“门”，相应的磁通量即被调制，并发生感应电动势。使用这种现象来丈量电流所发生的磁场，然后直接的到达丈量电流的意图[3]。下图为结构简略使用广泛的一种单绕组磁通门。环形磁芯上绕有线圈，此绕组即作为鼓励绕组又作为丈量绕组。所测电流从磁环中心穿过。
当磁通门式电流传感器作业时，鼓励线圈中加载一固定频率、固定波形的交变电流进行鼓励，使磁芯往复磁化到达饱满。在不存在外在电流所发生的被测磁场时，则检测线圈输出的感应电动势只含有鼓励波形的奇次谐波，波形正负上下对称。当存在直流外在被测磁场时，则磁芯中一起存在直流磁场和鼓励交变磁场，直流被测磁场在前半周期内促进鼓励场使磁芯提早到达饱满，而在别的半个周期内使磁芯推迟饱满。因而，形成鼓励周期内正负半周不对称，然后使输出电压曲线中呈现振幅差。该振幅差与被测电流所发生的磁场成正比，因而能够使用振幅差来检测磁环中所经过的电流。
罗氏线圈由两部分组成：一是截面积均匀的骨架，二是均匀密绕的线圈。依据安培环路定理可知，在罗氏线圈的圆心处且笔直于线圈平面方向通一次电流i_1(t)，则在罗氏线圈平面间隔圆心b处发生的磁场强度H(t)：
互感M与线圈匝数N、线圈高度h和线圈内外径a、c有关。在线圈空间尺度固定的情况下，影响互感M的首要要素为线圈匝数N。由电磁感应原理可知，在被测电流i_1(t)为无限长的情况下，罗氏线圈两头输出的感应电压：
罗氏线圈输出的感应电压都要经往后级信号调度电路的处理才干得到与被测电流同相位的波形，这以后级信号调度电路包含扩大、积分和电压抬升电路[2]：
罗氏线圈不带磁芯，不存在磁芯的饱满问题，具有更高的丈量精度和更宽的丈量频带。且其与被测一次电流回路没有直接的电气触摸，确保了人身和设备安全。但罗氏线圈只要在骨架截面积一起、线圈均匀细密绕制且设置回来匝的情况下，才有理论上的高精度。实践的罗氏线圈简略遭到各种搅扰的影响。内涵要素包含：骨架截面积不一起、线圈绕制不均匀；外在要素包含：被测电流偏疼、相邻相电流的串扰、外部杂散磁场的搅扰。罗氏线圈不存在磁芯 的饱满问题，因而可用于小电流的丈量，亦可用于脉冲大电流的丈量，且其丈量频带十分宽，从零点几赫兹到几十兆赫兹。
William Thomson于1857年在铁磁性资料中发现磁电阻现象，例如在通电的坡莫合金里，其电阻跟着外加磁场的巨细和方向发生改变。受限于其时的技能才能没有产品化，直到100多年后，跟着薄膜技能的开展，才有商业化的产品面世。磁电阻感应单元，有不同的完成技能和结构方式，包含 AMR 各向异性磁电阻，巨磁电阻GMR和地道磁电阻TMR等。
当电流流过铁磁资料（比方坡莫合金）时，其电阻R巨细与电流I方向和固有磁场M0方向的夹角θ有关。当I与M0笔直时，电阻R最小；当I与M0平行时，电阻R最大。经过检测电阻的改变率ΔR/R，能够直接丈量被测电流。为了使AMR电阻改变对磁场的方向灵敏，将其规划成Barber Pole结构，即电流 I 与固有磁化方向M0的夹角θ=45° ：
1988年，科学家阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔别离发现了巨磁电阻（GMR）效应，因为他们的突出贡献，二人一起取得了2007年诺贝尔物理学奖。GMR效应是指磁性资料的电阻率在有外磁场作用时比没有外磁场时存在巨大改变的现象。GMR是一种量子力学效应，它发生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁资料薄层和非铁磁导电资料薄层叠合而成：
当铁磁层的磁矩彼此平行时，资料电阻率最小。当铁磁层的磁矩为反平行时，资料电阻率最大。磁矩的方向受控于外磁场的改变。
TMR效应依据电子的自旋效应，其完成架构类似于GMR，由十分薄的绝缘层替代GMR结构中的非磁导电层。两层铁磁资料层经过量子隧穿效应穿越绝缘层而导通，穿越电流的巨细依赖于2个铁磁资料层磁化强度的相对取向。TMR根本感应单元经过磁场的改变引起磁电阻改变，经过磁电阻改变直接丈量被测电流。
MR开环电流传感器能够丈量直流，也能够丈量沟通和杂乱的电流波形。具有原、副边电气绝缘，没有插入损耗。MR开环电流传感器具有电流耗费低、尺度小、分量轻、本钱低的优势。 但一起MR开环电流传感器也存在问题。首要有：
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