חיישני זרם הם מכשירים המשמשים למדידת כמות הזרם החשמלי הזורם דרך המוליך מבלי להשפיע באופן משמעותי על פעולת המעגל. הם ממלאים תפקיד קריטי במערכות הגנה ובקרה לניטור הספק בכל יישומים מסחריים וצרכניים תעשייתיים. ישנם מספר סוגים עיקריים של חיישני זרם המבוססים כל אחד על עיקרון עבודה שונה עם מאפיינים ותרחישי יישום שונים.
שנאי זרם הם אחד הסוגים הנפוצים ביותר של חיישני זרם למדידת זרם חילופין. הם פועלים על אינדוקציה אלקטרומגנטית ומספקים זרם פלט או מתח פרופורציונלי לזרם הראשוני. שנאי זרם ידועים ברמת דיוק גבוהה בלינאריות טובה ובבידוד חשמלי בין המעגלים הראשוניים והמשניים. הם נמצאים בשימוש נפוץ במערכות חלוקת חשמל מדי אנרגיה ממסרי הגנה ואוטומציה תעשייתית. המגבלה שלהם היא שהם מתאימים בעיקר למדידת AC ואינם יכולים למדוד זרמי DC.
חיישני זרם של אפקט הול מבוססים על עקרון אפקט הול שבו שדה מגנטי שנוצר על ידי זרימת זרם מומר לאות מתח. חיישנים אלה יכולים למדוד זרמי AC ו-DC כאחד, מה שהופך אותם למגוון מאוד. תכונות מפתח כוללות טווח מדידת זרם רחב בידוד חשמלי טוב וזמן תגובה מהיר. חיישני אפקט הול מיושמים באופן נרחב בכונני מנועים ממירים אל-פסק ספקי כוח רכבים חשמליים ומערכות אנרגיה מתחדשת כגון מתקני אנרגיה סולארית ורוח.
סלילי רוגובסקי הם חיישני זרם ליבת אוויר גמישים המיועדים למדידת זרם חילופין במיוחד ברמות זרם גבוהות. מכיוון שהם אינם משתמשים בליבה מגנטית הם חסינים בפני רווית ליבה ומציעים ליניאריות מצוינת על פני טווח זרם רחב. סלילי Rogowski הם קלים להתקנה סביב מוליכים גדולים ומתאימים למדידת זרמים חולפים ופועמים. הם משמשים בדרך כלל בזיהוי תקלות בניטור איכות החשמל ויישומים תעשייתיים עם זרם גבוה. עם זאת הם דורשים מעגלים לאינטגרציה של אותות ואינם מתאימים למדידת DC.
חיישני זרם Fluxgate משתמשים בליבה מגנטית המונעת לרוויה כדי לזהות שינויים בשדה המגנטי הנגרמים על ידי זרימת זרם. הם מציעים דיוק גבוה במיוחד היסט נמוך ויציבות מעולה לטווח ארוך. חיישני Fluxgate יכולים למדוד זרמי AC ו-DC בדייקנות גבוהה, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים כגון ציוד רפואי למדידת הספק מדויקת ומערכות כיול. החסרונות שלהם כוללים עלות גבוהה יותר גודל גדול יותר ומעגלים מורכבים יותר בהשוואה לחיישני אפקט הול.
לסיכום, סוגים שונים של חיישני זרם נבחרים בהתבסס על דרישות מדידה כגון מהירות תגובת בידוד דיוק סוג הנוכחי ותנאי הסביבה. מנגדי shunt פשוטים ועד חיישני Fluxgate מתקדמים, כל סוג ממלא תפקיד חיוני במערכות חשמל ואלקטרוניקה מודרניות התומכות בפעולה בטוחה, יעילה ואמינה במגוון רחב של יישומים.
