करंट सेंसर का उपयोग किस लिए किया जाता है?

सीधे शब्दों में कहें तो ए करंट सेंसर एक ऐसा उपकरण है जो सर्किट में प्रवाहित होने वाली धारा के परिमाण का पता लगाता है और इसे आनुपातिक रूप से मापने योग्य या संसाधित सिग्नल जैसे वोल्टेज, करंट या डिजिटल आउटपुट में परिवर्तित करता है। इसके मुख्य कार्यों को इस प्रकार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

सेंसिंग : किसी चालक के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा का पता लगाता है।

अलगाव : सुरक्षा के लिए उच्च-वोल्टेज या उच्च-वर्तमान प्राथमिक सर्किट को कम-वोल्टेज माप सर्किट से विद्युत रूप से अलग करता है।

रूपांतरण : एक अचूक धारा को एक मानक, उपयोग में आसान सिग्नल में परिवर्तित करता है।

एक ज्वलंत सादृश्य : एक विद्युत प्रणाली में एक वर्तमान सेंसर एक 'वर्तमान पैमाने' या 'यातायात प्रवाह मॉनिटर' की तरह है। यह धारा के प्रवाह को अवरुद्ध नहीं करता है, फिर भी यह उस प्रवाह की मात्रा और दिशा को सटीक रूप से माप सकता है।

हमें वर्तमान सेंसर की आवश्यकता क्यों है?

किसी भी विद्युत या इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली में करंट की निगरानी कई कारणों से आवश्यक है:

स्थिति की निगरानी और सुरक्षा

मोटर ओवरलोड या लॉक-रोटर स्थितियों का पता लगाता है।

सुरक्षात्मक सर्किट को ट्रिगर करने और क्षति को रोकने के लिए शॉर्ट सर्किट या ओवरकरंट के लिए मॉनिटर।

बिजली की खपत को मापता है.

नियंत्रण और प्रतिक्रिया

मोटर ड्राइव और इनवर्टर में, वेक्टर नियंत्रण जैसे उन्नत नियंत्रण तरीकों के लिए सटीक वर्तमान प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण है।

बैटरी प्रबंधन प्रणालियों में, वास्तविक समय की वर्तमान निगरानी स्मार्ट चार्जिंग/डिस्चार्जिंग नियंत्रण और सटीक स्थिति-चार्ज अनुमान को सक्षम बनाती है।

सुरक्षा अलगाव

हाई-वोल्टेज सर्किट में करंट को सीधे मापना खतरनाक हो सकता है। वर्तमान सेंसर एक गैर-संपर्क माप विधि प्रदान करते हैं जो उच्च-वोल्टेज पक्ष को सुरक्षित कम-वोल्टेज पक्ष से अलग करता है, जिससे उपकरण और कर्मियों दोनों के लिए सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

वर्तमान सेंसर के कार्य सिद्धांत और मुख्य प्रकार

वर्तमान सेंसरों को उनके कार्य सिद्धांतों के अनुसार निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

(1)वर्तमान ट्रांसफार्मर

करंट ट्रांसफार्मर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर आधारित एक पारंपरिक सेंसर है।

कार्य सिद्धांत: जब प्राथमिक वाइंडिंग (अक्सर कंडक्टर ही) के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, तो चुंबकीय कोर में एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। यह द्वितीयक वाइंडिंग में आनुपातिक धारा प्रेरित करता है।

(2) हॉल इफ़ेक्ट करंट सेंसर

हॉल इफ़ेक्ट सेंसर आज सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला और मुख्यधारा का गैर-संपर्क वर्तमान सेंसर है।

कार्य सिद्धांत: हॉल प्रभाव पर आधारित। जब किसी धारा प्रवाहित कंडक्टर को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो उसके पार धारा और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत दोनों के समानुपाती एक वोल्टेज (हॉल वोल्टेज) दिखाई देता है। सेंसर के अंदर, एक चुंबकीय कोर करंट द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र को केंद्रित करता है और इसे हॉल तत्व की ओर निर्देशित करता है। हॉल वोल्टेज, सिग्नल कंडीशनिंग के बाद, मापा करंट का प्रतिनिधित्व करता है।

सही करंट सेंसर का चयन कैसे करें

वर्तमान सेंसर चुनते समय, निम्नलिखित प्रमुख मापदंडों पर विचार करें:

पैरामीटर	विवरण
मापन प्रकार	एसी, डीसी, या स्पंदित धारा - यह निर्धारित करती है कि हॉल या फ्लक्सगेट प्रकार की आवश्यकता है या नहीं।
वर्तमान सीमा	मापी जाने वाली अधिकतम एवं न्यूनतम धारा। अपेक्षित अधिकतम से लगभग 1.5 गुना अधिक रेटेड करंट चुनें।
शुद्धता	प्रारंभिक त्रुटि, तापमान बहाव और ऑफसेट शामिल है। बंद-लूप हॉल और फ्लक्सगेट सेंसर उच्चतम सटीकता प्रदान करते हैं।
बैंडविड्थ	फ़्रीक्वेंसी रेंज जिस पर सेंसर सटीक प्रतिक्रिया दे सकता है; ड्राइव और स्विचिंग बिजली आपूर्ति के लिए महत्वपूर्ण।
प्रतिक्रिया समय	वर्तमान परिवर्तनों के प्रति सेंसर की प्रतिक्रिया गति।
विद्युत अलगाव	प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच वोल्टेज अलगाव रेटिंग।
वोल्टेज आपूर्ति	ऑपरेटिंग वोल्टेज जैसे ±12 V, ±15 V, 5 V, या 3.3 V।
उत्पादन में संकेत	वोल्टेज, आनुपातिक धारा (उदाहरण के लिए, 4-20 एमए), या डिजिटल (उदाहरण के लिए, I⊃2;C, SPI)।
आकार और स्थापना	इंस्टॉलेशन स्थान के आधार पर थ्रू-होल, पीसीबी-माउंटेड या टर्मिनल प्रकार।

सारांश और अनुप्रयोग अवलोकन

सेंसर प्रकार	मुख्य विशेषताएं	विशिष्ट अनुप्रयोग
शंट अवरोधक	कम लागत, कोई अलगाव नहीं, बिजली हानि के साथ	लो-साइड सेंसिंग, बैटरी मॉनिटर, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स
र्तमान ट्रांसफार्मर	केवल एसी, पृथक, मध्यम लागत	औद्योगिक मीटर, एसी मॉनिटरिंग, बिजली आपूर्ति
हॉल प्रभाव	एसी/डीसी, पृथक, व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है	इनवर्टर, सर्वो ड्राइव, ईवी, फोटोवोल्टिक, यूपीएस
फ्लक्सगेट	अति-उच्च परिशुद्धता, कम बहाव, उच्च लागत	प्रयोगशाला उपकरण, सटीक विश्लेषक, चिकित्सा उपकरण

निष्कर्षतः, करंट सेंसर एक महत्वपूर्ण घटक है। आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑटोमेशन सिस्टम में यह विद्युत नियंत्रण के 'संवेदी अंग' के रूप में कार्य करता है, जो विभिन्न उद्योगों में कुशल, सुरक्षित और बुद्धिमान संचालन को सक्षम बनाता है।