Napetost in tokovni pretvornik je merilna naprava, ki se uporablja za zaznavanje električne napetosti ali toka v elektroenergetskem sistemu in pretvorbo v standardiziran in sorazmeren izhodni signal. Ti pretvorniki so zasnovani tako, da omogočajo varno spremljanje vrednosti visoke napetosti ali visokega toka s sistemi za nadzor nizke ravni, zaščito ali zbiranje podatkov. S pretvorbo električnih veličin v uporabne signale imajo pretvorniki napetosti in toka bistveno vlogo pri spremljanju, nadzoru in zaščiti v električnih in elektronskih aplikacijah.
A napetostni pretvornikdeluje tako, da zazna napetost v tokokrogu in jo zmanjša na nižjo, varno raven. To se običajno doseže z uporabo natančnih uporovnih omrežij, izolacijskih ojačevalnikov ali elektromagnetnih principov. Izmerjena napetost se nato pretvori v izhodni signal, kot je nizka napetost ali tok, ki natančno predstavlja prvotni vhod. Električna izolacija je pogosto vključena za zaščito povezane opreme in izboljšanje varnosti. Po drugi strani pa tokovni pretvorniki zaznavajo tok, ki teče skozi prevodnik. Običajno uporabljajo tehnologije, kot je elektromagnetna indukcija, zaznavanje s Hallovim učinkom ali merjenje na osnovi šanta, da zaznajo tok in ga pretvorijo v sorazmeren izhodni signal. Številni tokovni pretvorniki zagotavljajo tudi izolacijo med primarnim krogom in izhodom.
Napetostni in tokovni pretvorniki so cenjeni zaradi več pomembnih lastnosti. Visoka merilna natančnost in stabilnost zagotavljata zanesljive podatke v dolgih obdobjih delovanja. Dobra linearnost omogoča, da izhodni signal ostane sorazmeren v celotnem merilnem območju. Hiter odzivni čas omogoča zaznavanje hitrih sprememb napetosti ali toka, kar je bistvenega pomena za aplikacije zaščite in krmiljenja. Električna izolacija izboljša varnost sistema in zmanjša vpliv električnega šuma. Zaradi kompaktne zasnove in standardiziranih izhodnih signalov je pretvornike napetosti in toka enostavno vključiti v nadzorne plošče, sisteme za avtomatizacijo in opremo za spremljanje. Številni pretvorniki so zasnovani tudi za zanesljivo delovanje v težkih industrijskih okoljih s širokimi temperaturnimi razponi in visokimi elektromagnetnimi motnjami.
Scenariji uporabe napetostnih in tokovnih pretvornikov so široki. V industrijski avtomatizaciji se uporabljajo za spremljanje pogojev napajanja, delovanja motorja in zmogljivosti obremenitve. V sistemih za distribucijo električne energije in upravljanje z energijo napetostni in tokovni pretvorniki podpirajo merjenje energije, analizo kakovosti električne energije in odkrivanje napak. Pogosto se uporabljajo v sistemih obnovljivih virov energije, kot so sončni inverterji in pretvorniki vetrne energije, kjer so potrebne natančne meritve napetosti in toka za nadzor pretvorbe energije in zagotavljanje skladnosti z omrežjem.
V električnih vozilih, polnilnih postajah in sistemih za shranjevanje energije akumulatorjev napetostni in tokovni pretvorniki zagotavljajo ključne podatke za nadzor moči, varnostno zaščito in optimizacijo delovanja. Sistemi za avtomatizacijo zgradb in HVAC se zanašajo na te pretvornike za spremljanje porabe električne energije in izboljšanje energetske učinkovitosti. V testni in merilni opremi napetostni in tokovni pretvorniki omogočajo natančno električno analizo in diagnostiko.
Na splošno napetostni in tokovni pretvornik služi kot most med električnimi sistemi visoke moči in krmilno elektroniko nizke moči, kar omogoča varno merjenje, učinkovito krmiljenje in zanesljivo delovanje v številnih sodobnih električnih aplikacijah.
