Pentru ce este folosit un senzor de curent?

Mai simplu spus, a Senzorul de curent este un dispozitiv care detectează mărimea curentului care curge într-un circuit și îl convertește proporțional într-un semnal măsurabil sau procesabil, cum ar fi tensiunea, curentul sau ieșirea digitală. Funcțiile sale de bază pot fi rezumate după cum urmează:

Detectare : detectează curentul care trece printr-un conductor.

Izolare : Izolează electric circuitul primar de înaltă tensiune sau curent mare de circuitul de măsurare de joasă tensiune pentru siguranță.

Conversie : convertește un curent nemăsurabil într-un semnal standard, ușor de utilizat.

O analogie vie : un senzor de curent este ca o „scara de curent” sau „monitor de flux de trafic” într-un sistem electric. Nu blochează fluxul de curent, dar poate măsura cu precizie cantitatea și direcția acelui flux.

De ce avem nevoie de senzori de curent?

Monitorizarea curentului este esențială în orice sistem electric sau electronic din mai multe motive:

Monitorizare și protecție a stării

Detectează suprasarcinile motorului sau condițiile de blocare a rotorului.

Monitorizează scurtcircuite sau supracurent pentru a declanșa circuitele de protecție și pentru a preveni deteriorarea.

Măsoară consumul de energie.

Control și feedback

În acționările cu motor și invertoare, feedback-ul precis al curentului este crucial pentru metodele avansate de control, cum ar fi controlul vectorial.

În sistemele de management al bateriei, monitorizarea curentului în timp real permite controlul inteligent al încărcării/descărcării și o estimare precisă a stării de încărcare.

Izolare de siguranță

Măsurarea directă a curentului în circuitele de înaltă tensiune poate fi periculoasă. Senzorii de curent oferă o metodă de măsurare fără contact care izolează partea de înaltă tensiune de partea sigură de joasă tensiune, asigurând siguranță atât pentru echipament, cât și pentru personal.

Principii de lucru și principalele tipuri de senzori de curent

Senzorii de curent pot fi clasificați în funcție de principiile lor de funcționare, după cum urmează:

(1) Transformator de curent

The transformatorul de curent este un senzor tradițional bazat pe principiul inducției electromagnetice.

Principiul de funcționare: Când curentul alternativ trece prin înfășurarea primară (adesea conductorul însuși), în miezul magnetic este generat un câmp magnetic alternativ. Aceasta induce un curent proporțional în înfășurarea secundară.

(2) Senzor de curent cu efect Hall

The Senzorul cu efect Hall este cel mai utilizat și cel mai popular senzor de curent fără contact astăzi.

Principiul de lucru: Bazat pe efectul Hall. Când un conductor purtător de curent este plasat într-un câmp magnetic, o tensiune (tensiune Hall) proporțională atât cu intensitatea curentului, cât și cu puterea câmpului magnetic apare peste el. În interiorul senzorului, un miez magnetic concentrează câmpul magnetic generat de curent și îl direcționează către un element Hall. Tensiunea Hall, după condiționarea semnalului, reprezintă curentul măsurat.

Cum să selectați senzorul de curent corect

Atunci când alegeți un senzor de curent, luați în considerare următorii parametri cheie:

parametrului	Descrierea
Tipul de măsurare	AC, DC sau curent pulsat - determină dacă este necesar un tip Hall sau fluxgate.
Interval de curent	Curentul maxim și minim de măsurat. Alegeți un curent nominal de aproximativ 1,5 ori mai mare decât maximul așteptat.
Precizie	Include eroarea inițială, deviația de temperatură și compensarea. Senzorii Hall cu buclă închisă și fluxgate oferă cea mai mare precizie.
Lățimea de bandă	Gama de frecvență la care senzorul poate răspunde cu precizie; important pentru unități și surse de alimentare comutatoare.
Timp de răspuns	Viteza de reacție a senzorului la curent se modifică.
Izolație electrică	Izolarea tensiunii între circuitele primar și secundar.
Tensiune de alimentare	Tensiune de funcționare, cum ar fi ±12 V, ±15 V, 5 V sau 3,3 V.
Semnal de ieșire	Tensiune, curent proporțional (de exemplu, 4–20 mA) sau digital (de exemplu, I⊃2;C, SPI).
Dimensiune si montaj	Orificiu traversant, montat pe PCB sau tip terminal, în funcție de spațiul de instalare.

Rezumat și prezentare generală a aplicației

Tip senzor	Caracteristici cheie	Aplicații tipice
Rezistor de șunt	Cost redus, fără izolare, cu pierdere de putere	Detecție la nivel scăzut, monitoare pentru baterie, electronice de larg consum
Transformator de curent	Doar AC, izolat, cost mediu	Contoare industriale, monitorizare AC, surse de alimentare
Efect Hall	AC/DC, izolat, utilizat pe scară largă	Invertoare, servomotoare, EV-uri, fotovoltaice, UPS
Fluxgate	Precizie ultra-înaltă, deriva scăzută, cost ridicat	Instrumente de laborator, analizoare de precizie, dispozitive medicale

În concluzie, cel Senzorul de curent este o componentă vitală în electronicele moderne de putere și sistemele de automatizare. Acesta servește drept „organul senzorial” al controlului electric, permițând o funcționare eficientă, sigură și inteligentă în diverse industrii.