A voltin anturi tai jänniteanturi on olennainen tunnistuskomponentti, joka vangitsee sähköpotentiaalin ja muuntaa korkeajännitteiset raakasignaalit turvallisiksi, standardoiduiksi matalan tason lähdöiksi mittausta, releen suojausta ja tehojärjestelmän ohjausta varten. Se toimii sähkölaitteiden 'jännitesilmänä', jota käytetään laajalti sähköverkoissa, tehoelektroniikassa, teollisuuskäytöissä ja uusissa energiaasemissa, ja se toimii erilaisten fyysisten sääntöjen mukaan suunnittelusta riippuen.
Yleisin tyyppi perustuu resistiiviseen jännitteenjakajaperiaatteeseen. Kaksi tarkkuusvastusta on kytketty sarjaan mitatun jännitteen yli. Ohmin lain mukaan jännite jakautuu suhteellisesti vastuksen arvon mukaan. Anturi poimii pienemmän vastuksen jännitehäviön laskeakseen alkuperäisen tulojännitteen. Tämä yksinkertainen rakenne toimii hyvin pienjännitepiirilevyissä ja laboratoriotestauksissa. Se kuitenkin tuottaa jatkuvaa lämpötehohäviötä ja kärsii lämpötilan vaihtelusta, joten se ei sovellu korkeajännitteisten siirtoskenaarioiden käyttöön.
Perinteisissä tehojärjestelmissä induktiiviset jännitemuuntajat (VT/PT) hallitsevat. Rakenteeltaan samanlainen kuin perinteinen muuntaja, ne käyttävät sähkömagneettista induktiota. Ensiökäämi kytkeytyy suurjännitelinjaan, ja vaihtojännite luo vaihtelevan magneettivuon rautasydämen sisällä. Vuo indusoi sitten skaalatun, standardoidun matalan jännitteen toisiokäämiin, tyypillisesti 100 V verkkosuojausta varten. Tämä kypsä tekniikka tarjoaa vakaan tarkkuuden nimellisolosuhteissa, mutta sillä on ilmeisiä heikkouksia: rautasydän voi kyllästyä vikapiikityksessä ja ferromagneettisen resonanssin riskejä voi ilmaantua erittäin korkeajännitteisissä ympäristöissä. Se on myös iso ja painava.
Kapasitiiviset jännitemuuntajat (CVT) ovat toinen valtavirran suurjänniteratkaisu. Sarjakondensaattoreiden pino jakaa tulojännitteen kapasitiivisella reaktanssilla. Virityskela kompensoi vaihevirhettä ja tuottaa käyttökelpoisen toisiosignaalin. CVT:t ovat kevyempiä kuin rautasydämiset VT:t, ja ne asennetaan yleensä suurjänniteilmajohtoihin.
Nykyaikaiset digitaaliset sähköasemat ottavat yhä enemmän käyttöön optisia jänniteantureita, jotka on rakennettu Pockels-ilmiön ympärille. Kun sähköoptisen kiteen yli syötetään jännite, kide muuttaa sen läpi kulkevan laservalon polarisaatiokulmaa. Valodetektori muuntaa tämän polarisaatiomuutoksen sähköiseksi lukemaksi. Tämä optinen rakenne eliminoi metalliset kelat ja rautasydämet tarjoten erinomaisen eristyksen ja vahvan sähkömagneettisten häiriöiden sietokyvyn.
Lähes kaikki volttianturit sisältävät jälkikäsittelypiirit suodatusta, vahvistusta ja sähköistä eristämistä varten. Lopullinen lähtö voi olla analogisia signaaleja, kuten 4–20 mA, tai digitaalista dataa suojareleille ja valvontaalustoille. Virta-anturien, kuten Rogowski-käämien, kanssa yhdistettynä volttianturit tarjoavat ydintiedot, jotka pitävät sähköjärjestelmät mitattavissa, ohjattavissa ja turvallisina.
