करंट सेंसर एक उपकरण है जिसका उपयोग कंडक्टर में विद्युत प्रवाह के प्रवाह का पता लगाने और मापने के लिए किया जाता है। यह करंट को वोल्टेज, डिजिटल डेटा या एनालॉग सिग्नल जैसे मापने योग्य आउटपुट सिग्नल में परिवर्तित करके विद्युत माप, निगरानी और नियंत्रण प्रणालियों में एक आवश्यक भूमिका निभाता है। वर्तमान सेंसर व्यापक रूप से बिजली प्रणालियों, औद्योगिक स्वचालन, नवीकरणीय ऊर्जा उपकरण, इलेक्ट्रिक वाहनों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाते हैं।
ए का मूल कार्य सिद्धांत करंट सेंसर उस विधि पर निर्भर करता है जिसका उपयोग वह करंट का पता लगाने के लिए करता है। सबसे आम प्रकारों में से एक चुंबकीय क्षेत्र संवेदन विधि है। आंद्रे-मैरी एम्पीयर विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत के अनुसार जब किसी चालक के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो यह उसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। वर्तमान सेंसर इस चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाते हैं और इसे आनुपातिक विद्युत संकेत में परिवर्तित करते हैं।
व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली चुंबकीय धारा संवेदन तकनीक हॉल प्रभाव सिद्धांत है। हॉल इफ़ेक्ट करंट सेंसर में, एक हॉल तत्व को चुंबकीय कोर के पास रखा जाता है जो कंडक्टर को घेरता है। जब कंडक्टर के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, तो चुंबकीय क्षेत्र कोर द्वारा केंद्रित होता है और हॉल तत्व द्वारा पता लगाया जाता है। हॉल तत्व चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अनुपात में एक छोटा वोल्टेज उत्पन्न करता है, जिसे बाद में प्रवर्धित किया जाता है और उपयोग करने योग्य आउटपुट सिग्नल में संसाधित किया जाता है। यह विधि गैर-संपर्क माप की अनुमति देती है और मापे गए सर्किट और आउटपुट सर्किट के बीच विद्युत अलगाव प्रदान करती है, जिससे सुरक्षा और विश्वसनीयता में सुधार होता है।
एक अन्य सामान्य प्रकार वर्तमान ट्रांसफार्मर है, जिसे अक्सर सीटी के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। यह इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के आधार पर काम करता है। जब प्राथमिक कंडक्टर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, तो यह एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करता है जो चुंबकीय कोर के चारों ओर द्वितीयक घुमावदार घाव में आनुपातिक धारा को प्रेरित करता है। द्वितीयक धारा बहुत छोटी है और मापने के लिए सुरक्षित है। यह सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माइकल फैराडे नियम का पालन करता है। विद्युत वितरण प्रणालियों में वर्तमान ट्रांसफार्मर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि वे सटीक, विश्वसनीय और उच्च एसी धाराओं को मापने के लिए उपयुक्त हैं। हालाँकि, वे प्रत्यक्ष धारा को नहीं माप सकते क्योंकि DC एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण नहीं करता है।
एक अन्य संवेदन विधि शंट रेसिस्टर तकनीक है। इस विधि में, एक सटीक कम-प्रतिरोध अवरोधक को वर्तमान पथ के साथ श्रृंखला में रखा जाता है। जब प्रतिरोधक के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है, तो जॉर्ज ओम नियम के अनुसार एक छोटा वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न होता है। इस वोल्टेज को मापकर और प्रतिरोध मान को जानकर, करंट की सटीक गणना की जा सकती है। शंट सेंसर सरल, कम लागत वाले और एसी और डीसी दोनों माप के लिए उपयुक्त हैं। हालाँकि, वे बिजली अपव्यय के कारण गर्मी उत्पन्न करते हैं और विद्युत अलगाव प्रदान नहीं करते हैं।
अधिक उन्नत वर्तमान सेंसर चुंबकीय फ्लक्स गेट तकनीक या रोगोस्की कॉइल्स का उपयोग करते हैं। रोगोस्की कॉइल कंडक्टर के चारों ओर रखे गए एयर-कोर कॉइल का उपयोग करते हैं। बदलता चुंबकीय क्षेत्र धारा के परिवर्तन की दर के समानुपाती वोल्टेज उत्पन्न करता है। सिग्नल एकीकरण के बाद, वास्तविक वर्तमान तरंग प्राप्त की जा सकती है। रोगोव्स्की कॉइल हल्के, लचीले और बहुत उच्च एसी धाराओं को मापने के लिए उपयुक्त हैं।
आधुनिक वर्तमान सेंसर में आमतौर पर सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट जैसे एम्पलीफायर, फिल्टर और एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर शामिल होते हैं। ये सर्किट सटीकता में सुधार करते हैं, शोर हस्तक्षेप को कम करते हैं, और 0 से 5 वोल्ट, 4 से 20 मिलीमीटर या डिजिटल संचार सिग्नल जैसे मानकीकृत आउटपुट प्रदान करते हैं। कुछ स्मार्ट सेंसर वास्तविक समय की निगरानी और दोष निदान के लिए माइक्रोकंट्रोलर को भी एकीकृत करते हैं।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, वर्तमान सेंसर ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट का पता लगाकर विद्युत उपकरणों की सुरक्षा में मदद करते हैं। वे ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों को बिजली की खपत की निगरानी करने, टॉर्क और गति को विनियमित करने के लिए मोटर नियंत्रण प्रणालियों का समर्थन करने और इलेक्ट्रिक वाहनों और नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में सुरक्षित बैटरी प्रबंधन सुनिश्चित करने में भी सक्षम बनाते हैं।
संक्षेप में, एक करंट सेंसर विद्युत धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र या वोल्टेज परिवर्तनों का पता लगाकर और उन्हें मापने योग्य संकेतों में परिवर्तित करके काम करता है। विभिन्न सेंसिंग प्रौद्योगिकियां सटीकता, अलगाव, लागत और अनुप्रयोग सीमा के संदर्भ में विभिन्न लाभ प्रदान करती हैं, जिससे वर्तमान सेंसर आधुनिक विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में अपरिहार्य घटक बन जाते हैं।
