Stromsensor: Funktionsprinzip und Umfang

Viele Geräte arbeiten in der ElektrikSchaltungen erfordern genaue Messungen in Echtzeit. Viel hängt von der Genauigkeit dieser Messungen ab: der Qualität der Steuerungsprozesse in Steuerungssystemen, dem zuverlässigen Schutzbetrieb, der Berechnung bei der Berechnung des Stromverbrauchs in elektrischen Anlagen usw. Normalerweise werden für solche Messungen spezielle Geräte verwendet, die Teil des Hauptstromkreises sind. Beispielsweise ist ein Stromsensor in vielen Geräten weit verbreitet. Es kann abhängig von einem bestimmten Schaltungsdesign auf einer Vielzahl von Elementen implementiert werden. Nur das Funktionsprinzip bleibt unverändert - gemäß dem darin festgelegten Koeffizienten wandelt es das Signal vom Messwandler oder einem anderen Gerät in ein Spannungssignal um, das mit dem Rest des Stromkreises übereinstimmt.

Man unterscheidet zwischen einem Stromsensor, für den ausgelegt istarbeiten in Wechselstrom- und entsprechend Gleichspannungskreisen. Betrachten Sie als Beispiel die Arbeit jedes einzelnen von ihnen. Bei Wechselspannung wird üblicherweise ein Stromwandler als Messelement verwendet. Es ist ein berührungsloses Gerät, das den Status des überwachten Stromkreises überwacht. Das Signal von ihm tritt in den Stromsensor ein, dessen Zweck darin besteht, das empfangene Signal mit der Steuerschaltung zu skalieren.

Die Situation ist etwas anders, wenn wir es zu tun habenmit einem konstanten oder sich langsam ändernden Parameter in der Zeit. Der oben beschriebene Transformator funktioniert in einer solchen Schaltung nicht, da wir an seinem Ausgang nur die Dynamik des gemessenen Parameters erhalten können. Üblicherweise wird in solchen Schaltungen ein spezieller Shunt verwendet, mit

im Verhältnis zum Rest erhöhtWiderstand des Stromkreises. Es wird direkt in die Leitung eingebaut. In diesem Fall wird der Spannungsabfall in diesem Abschnitt entfernt, der an den Gleichstromsensor weitergeleitet wird. Da die Eingangsschaltungen in einer solchen Schaltung ein hohes Potential aufweisen, führt ein solcher Sensor mehrere Funktionen gleichzeitig aus. Es trennt galvanisch die Strom- und Messkreise und skaliert gleichzeitig das empfangene Signal.

Typische Schaltung für einen solchen SensorStrom besteht aus einem Hochfrequenzimpulsgenerator, einem Trennschalter und einem Transformator. Das eingehende Messsignal wird unter Verwendung eines Generators und eines Teilungsschalters umgewandelt, die üblicherweise auf einem Feldeffekttransistor montiert sind. Die auf diese Weise umgewandelte Wechselspannung wird an einen Trenntransformator übertragen. Danach wird es in Abhängigkeit von dem im Entwurf festgelegten Koeffizienten gefiltert und verstärkt.

Auf diese Weise wird ein etwas anderes Funktionsprinzip festgelegtHall-Stromsensor genannt. Es misst die Stärke des Magnetfelds, das durch den Stromfluss in einem Leiter erzeugt wird, und wandelt es in ein Spannungsausgangssignal um. Die Besonderheit seiner Arbeit ist, dass er universell ist und in jedem Kreislauf normal funktionieren kann. Diese Sensoren sind kompakt und weisen gute Leistungseigenschaften auf.