A volt sensörü veya voltaj dönüştürücü, elektrik potansiyelini yakalayan ve ham yüksek voltaj sinyallerini ölçüm, röle koruması ve güç sistemi kontrolü için güvenli, standartlaştırılmış düşük seviyeli çıkışlara dönüştüren önemli bir algılama bileşenidir. Güç şebekelerinde, güç elektroniğinde, endüstriyel sürücülerde ve yeni enerji istasyonlarında yaygın olarak kullanılan elektrikli ekipmanların 'gerilim gözü' görevi görür ve tasarımına bağlı olarak farklı fiziksel kurallara göre çalışır.
En temel tip dirençli gerilim bölücü prensibine dayanır. Ölçülen voltaj boyunca iki hassas direnç seri olarak bağlanır. Ohm kanununa göre gerilim, direnç değerine göre orantılı olarak dağılır. Sensör, orijinal giriş voltajını hesaplamak için daha küçük dirençteki voltaj düşüşünü alır. Bu basit yapı, alçak gerilim devre kartları ve laboratuvar testleri için iyi çalışır. Ancak sürekli ısı gücü kaybı üretir ve sıcaklık kaymasından muzdariptir, bu nedenle yüksek gerilim iletim senaryoları için geçerli değildir.
Geleneksel güç sistemlerinde endüktif gerilim transformatörleri (VT/PT) hakimdir. Yapısal olarak geleneksel bir transformatöre benzer, elektromanyetik indüksiyon kullanırlar. Birincil sargı, yüksek voltaj hattına bağlanır ve alternatif voltaj, demir çekirdeğin içinde değişen bir manyetik akı yaratır. Akı daha sonra sekonder sargı üzerinde ölçeği küçültülmüş, standartlaştırılmış bir düşük voltajı, genellikle şebeke koruması için 100 V'u indükler. Bu olgun teknoloji, nominal koşullar altında istikrarlı doğruluk sağlar, ancak bariz zayıflıkları da vardır: demir çekirdek, arıza dalgalanmaları altında doyabilir ve ultra yüksek voltajlı ortamlarda ferromanyetik rezonans riskleri ortaya çıkabilir. Aynı zamanda hantal ve ağırdır.
Kapasitif gerilim transformatörleri (CVT) başka bir ana akım yüksek gerilim çözümüdür. Bir dizi seri kapasitör, giriş voltajını kapasitif reaktansa böler. Bir ayar indüktörü faz hatasını telafi ederek kullanılabilir bir ikincil sinyal üretir. CVT'ler demir çekirdekli VT'lerden daha hafiftir ve genellikle yüksek gerilim havai iletim hatlarına kurulur.
Modern dijital trafo merkezleri, Pockels etkisi etrafında oluşturulan optik voltaj sensörlerini giderek daha fazla benimsiyor. Bir elektro-optik kristale voltaj uygulandığında kristal, içinden geçen lazer ışığının polarizasyon açısını değiştirir. Bir fotodetektör bu polarizasyon değişimini elektriksel bir okumaya çevirir. Bu optik tasarım, metalik bobinleri ve demir çekirdekleri ortadan kaldırarak mükemmel yalıtım ve elektromanyetik girişime karşı güçlü bir bağışıklık sunar.
Neredeyse tüm volt sensörleri, filtreleme, amplifikasyon ve elektriksel izolasyon için son koşullandırma devrelerini entegre eder. Nihai çıkış, 4–20 mA gibi analog sinyaller veya koruma röleleri ve izleme platformları için dijital veriler olabilir. Rogowski bobinleri gibi akım sensörleriyle eşleştirilen volt sensörleri, güç sistemlerini ölçülebilir, kontrol edilebilir ve güvenli tutan temel verileri sağlar.
