ترانسفورماتور جریان مستقیم که معمولاً به عنوان DC CT شناخته می شود، یک دستگاه سنجش تخصصی است که برای اندازه گیری جریان مستقیم در سیستم های قدرت، تجهیزات صنعتی و تاسیسات انرژی های نو طراحی شده است. بر خلاف AC معمولی ترانسفورماتورهای جریان که برای القاء به شار مغناطیسی متناوب متکی هستند، CT های استاندارد نمی توانند با DC ثابت کار کنند، زیرا جریان مستقیم ثابت یک میدان مغناطیسی بدون تغییر ایجاد می کند، که نمی تواند ولتاژ را در سیم پیچ های ثانویه القاء کند. CT های DC از اصول کار جایگزین، از جمله اثر هال، فناوری fluxgate و جبران شار صفر، برای گرفتن سیگنال های ثابت یا آهسته متغیر DC استفاده می کنند.
اصل کار اصلی CT DC با اثر هال به تراشه نیمه هادی هال بستگی دارد. هنگامی که DC از طریق هادی اولیه جریان می یابد، یک میدان مغناطیسی پایدار متناسب با قدر جریان ایجاد می کند. عنصر هال که در داخل این میدان مغناطیسی قرار می گیرد، یک ولتاژ هال کوچک را خروجی می دهد. پس از تقویت، فیلتر کردن و تنظیم سیگنال، این ولتاژ به یک سیگنال ثانویه استاندارد مانند 4-20 میلی آمپر یا خروجی آنالوگ ولتاژ پایین تبدیل می شود که می تواند توسط متر، PLC و سیستم های جمع آوری داده ها خوانده شود. CT های Fluxgate DC دقت بالاتری را برای سناریوهای با دقت بالا ارائه می دهند. آنها از سیم پیچ های تحریک کمکی برای تشخیص شار مغناطیسی DC باقیمانده در هسته مغناطیسی استفاده می کنند و جریان جبرانی را برای لغو اشباع هسته اعمال می کنند و به خطای اندازه گیری بسیار کم حتی در DC بزرگ دست می یابند.
از نظر ساختاری، CT های DC به دو هسته تقسیم شده و هسته جامد تقسیم می شوند. مدل‌های هسته‌های تقسیم‌شده را می‌توان بدون قطع کردن کابل اولیه نصب کرد، که به‌شدت تعمیر و نگهداری در محل را تسهیل می‌کند. سمت اولیه معمولا DC بالا را حمل می کند، در حالی که مدار ثانویه از مدار اولیه با ولتاژ بالا جدا می شود تا از ابزارهای اندازه گیری و اپراتورهای پشتیبان محافظت کند. محدوده‌های اندازه‌گیری معمولی جریان‌های کنترل آمپراژ کوچک تا هزاران آمپر مورد استفاده در ذخیره‌سازی انرژی فتوولتائیک، شمع‌های شارژ خودروی الکتریکی و منابع تغذیه کشش DC را پوشش می‌دهند.
CT های DC دارای ارزش کاربردی آشکار در صنایع برق مدرن هستند. ایستگاه‌های انرژی تجدیدپذیر، ریزشبکه‌های DC و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری به نظارت مستقیم DC برای حفاظت از جریان اضافه، محاسبه توان و ارزیابی وضعیت شارژ نیاز دارند. در کارخانه های متالورژی و الکترولیز، CT های DC بزرگ جریان های الکترولیتی سنگین را برای تثبیت پارامترهای تولید ردیابی می کنند. با این وجود، CT های DC محدودیت هایی دارند. سنسورهای مبتنی بر هال مستعد تغییر دما و تداخل مغناطیسی سرگردان خارجی هستند که بر پایداری طولانی مدت تأثیر می گذارد. انواع فلاکس گیت دقت بهتری ارائه می دهند اما با هزینه های بالاتر و مدارهای درایو پیچیده تر همراه هستند.
به طور خلاصه، ترانسفورماتورهای جریان DC شکاف اندازه گیری باقی مانده توسط ترانسفورماتورهای AC سنتی را پر می کنند. با تبدیل میدان‌های مغناطیسی DC به سیگنال‌های الکتریکی قابل اندازه‌گیری، آنها به اجزای حسگر ضروری برای سیستم‌های قدرت DC تبدیل می‌شوند. بهینه‌سازی مداوم بر کاهش تغییر دما، بهبود توانایی ضد تداخل و کوچک‌سازی سخت‌افزار برای انطباق با صنعت انرژی‌های جدید در حال رشد تمرکز دارد.
