الف سنسور ولت یا مبدل ولتاژ، یک جزء حسگر ضروری است که پتانسیل الکتریکی را گرفته و سیگنال‌های ولتاژ بالا خام را به خروجی‌های سطح پایین استاندارد و ایمن برای اندازه‌گیری، حفاظت رله و کنترل سیستم قدرت تبدیل می‌کند. این به عنوان 'چشم ولتاژ' تجهیزات الکتریکی عمل می کند که به طور گسترده در شبکه های برق، الکترونیک قدرت، درایوهای صنعتی و ایستگاه های انرژی جدید استفاده می شود و بسته به طراحی آن از قوانین فیزیکی مختلف پیروی می کند.
ابتدایی ترین نوع متکی بر اصل تقسیم کننده ولتاژ مقاومتی است. دو مقاومت دقیق به صورت سری در سراسر ولتاژ اندازه گیری شده متصل می شوند. طبق قانون اهم، ولتاژ متناسب با مقدار مقاومت توزیع می شود. سنسور افت ولتاژ مقاومت کوچکتر را برای محاسبه ولتاژ ورودی اصلی انتخاب می کند. این ساختار ساده برای بردهای مدار ولتاژ پایین و تست های آزمایشگاهی به خوبی کار می کند. با این حال، اتلاف مداوم توان حرارتی ایجاد می کند و از رانش دما رنج می برد، بنابراین برای سناریوهای انتقال ولتاژ بالا قابل استفاده نیست.
برای سیستم های قدرت سنتی، ترانسفورماتورهای ولتاژ القایی (VT/PT) غالب هستند. از نظر ساختاری مشابه ترانسفورماتورهای معمولی، از القای الکترومغناطیسی استفاده می کنند. سیم پیچ اولیه به خط ولتاژ بالا متصل می شود و ولتاژ متناوب یک شار مغناطیسی متغیر در داخل هسته آهنی ایجاد می کند. سپس شار یک ولتاژ پایین استاندارد شده و کوچک شده در سیم پیچ ثانویه ایجاد می کند که معمولاً 100 ولت برای محافظت از شبکه است. این فناوری پیشرفته در شرایط درجه بندی دقت پایداری را ارائه می دهد، اما دارای نقاط ضعف آشکار است: هسته آهنی ممکن است تحت موج های خطا اشباع شود، و خطرات رزونانس فرومغناطیسی می تواند در محیط های با ولتاژ فوق العاده بالا ظاهر شود. همچنین حجیم و سنگین است.
ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی (CVT) یکی دیگر از راه حل های جریان اصلی ولتاژ بالا هستند. پشته ای از خازن های سری، ولتاژ ورودی را بر راکتانس خازنی تقسیم می کند. یک سلف تنظیم خطای فاز را جبران می کند و یک سیگنال ثانویه قابل استفاده تولید می کند. CVT ها سبک تر از VT های هسته آهنی هستند و معمولاً در خطوط انتقال بالای ولتاژ بالا نصب می شوند.
پست های دیجیتال مدرن به طور فزاینده ای از سنسورهای ولتاژ نوری ساخته شده پیرامون اثر Pockels استفاده می کنند. هنگامی که ولتاژ روی یک کریستال الکترواپتیک اعمال می شود، کریستال زاویه قطبش نور لیزری را که از آن عبور می کند تغییر می دهد. یک ردیاب نوری این تغییر پلاریزاسیون را به قرائت الکتریکی تبدیل می کند. این طراحی نوری سیم پیچ های فلزی و هسته های آهنی را حذف می کند و عایق عالی و ایمنی قوی در برابر تداخل الکترومغناطیسی ارائه می دهد.
تقریباً تمام سنسورهای ولت مدارهای پس از تهویه را برای فیلتر کردن، تقویت و جداسازی الکتریکی یکپارچه می کنند. خروجی نهایی می تواند سیگنال های آنالوگ مانند 4-20 میلی آمپر یا داده های دیجیتال برای رله های حفاظتی و پلت فرم های نظارت باشد. سنسورهای ولت همراه با سنسورهای جریان مانند سیم پیچ های روگوفسکی، داده های اصلی را ارائه می دهند که سیستم های قدرت را قابل اندازه گیری، کنترل و ایمن نگه می دارد.
