Odabir pravog senzora struje ne mora biti nagađanje
● Aplikacije
Strujni senzori detektiraju protok izmjenične ili istosmjerne struje u tragu žice ili kruga. Mogu se koristiti za otkrivanje stanja uključivanja/isključivanja/pulsiranja struje ili za mjerenje jačine struje u žici ili tragu. Ova je rasprava ograničena na senzore izmjenične struje.
Idealni strujni senzori ne bi koristili nikakvu snagu za otkrivanje struje u žici ili tragu, ali stvarni strujni senzori zahtijevaju dio energije strujnog kruga za pružanje informacija. Strujni senzori se često koriste za mjerenje i kontrolu struje opterećenja u izvorima napajanja, sigurnosnim krugovima i raznim kontrolnim krugovima. U primjenama u kojima je potrebna kontrola struje, kao što su izvori napajanja, temeljni je zahtjev točno očitavanje veličine struje.
U primjenama s pulsirajućom strujom ili gdje je potrebno samo otkriti stanje uključenosti, kao što su neki sigurnosni krugovi, točna veličina struje možda neće biti potrebna. U drugim sigurnosnim krugovima, očitana struja može se koristiti za pokretanje isključivanja kada struja prijeđe unaprijed postavljeno ograničenje.
● Tehnologija
Otpornik se može koristiti za mjerenje struje mjerenjem pada napona na otporniku. Prema Ohmovom zakonu, osjetilna struja I=V/R. Korištenje otpornika niske vrijednosti u seriji s izmjerenom strujom smanjuje pad napona i gubitke zbog rasipanja na minimum. Ovo zvuči jednostavno, ali budući da je pad napona nizak na tako malom otporu, može biti potrebno pojačanje napona da bi se to otkrilo, stvarajući dodatnu složenost kruga. Senzori strujnog usmjeravanja uzorkuju mali proporcionalni dio očitane struje. Struja se usmjerava kroz paralelni otpornik i mjeri se pad napona. Kao i kod serijskog otpornika, pad napona proporcionalan je struji koju osjetimo. Transformatori za mjerenje struje obično se koriste za mjerenje izmjenične struje. Ovi senzori struje mogu koristiti jednu žicu iz strujnog kruga da djeluju kao primarni transformator ili mogu imati primarni namot.
Ovi transformatori za očitavanje izmjenične struje razvijaju struju u sekundaru koja je proporcionalna očitanoj struji u primaru. Sekundarna struja se mjeri kao pad napona na završnom otporniku (RT). Korištenjem strujnog transformatora s niskim omjerom okretaja (pri/sek<<1), the current drawn through the terminating resistor is minimized. This also reduces the voltage produced across the terminating resistor, which may then require amplification if that output voltage is too low. Choice of transformer turns ratio and terminating resistor must balance the desire for low current draw against the need for sufficient output voltage.
Odabir senzora/transformatora izmjenične struje Odabir odgovarajućeg senzora struje zahtijeva frekvencijski raspon i nazivnu struju senzora za vaše uvjete primjene. Vrsta senzora, montaža (površinska montaža ili kroz rupu), omjer okretaja i ukupne dimenzije dodatna su razmatranja. Tip senzora može biti ili "samo senzor", u kojem vodič koji je sastavni dio aplikacije služi kao primarni ili može biti strujni transformator u koji je uključen primarni.
Struja i frekvencija u najgorem slučaju određuju najveću gustoću toka koju će senzor ili transformator vidjeti. Prekoračenje 2000 Gaussa za većinu senzora izmjenične struje znači da izlaz postaje nelinearan u odnosu na struju koja se očitava i da izlazni napon više nije strogo proporcionalan ulaznoj struji. Veći sekundarni zavoji pomažu u održavanju gustoće toka ispod ove granice. Za strujne senzore u stilu žice kroz rupu, omjer zavoja može se dramatično smanjiti petljom dodatnih zavoja (jedan prolaz kroz rupu je jedan zavoj) ako veličina žice i otvora dopuštaju. To omogućuje korištenje transformatora veće ulazne struje za postizanje većeg izlaznog napona na završnom otporniku.
Alat izračunava potrebni završni otpor (RT) na temelju maksimalne ulazne struje (Ipri), broja sekundarnih zavoja (Nsec) i izlaznog napona (Vout) prema: RT=Nsec × Vout/Ipri (izračuni na temelju 1-primarnog.)
Alat također izračunava maksimalnu gustoću toka sekundara, na temelju izlaznog napona (Vout), radnog ciklusa, zavoja sekundara i frekvencije kako bi se osiguralo da ne prelazi 2000 Gaussa.
● Zaključak
Odabir odgovarajućeg transformatora za očitavanje struje zahtijeva poznavanje očekivane maksimalne očitane struje, frekvencije i radnog ciklusa očitane struje, kao i željenog izlaznog napona koji odgovara očekivanoj maksimalnoj očitanoj struji.