Het waarnemen van variabele stroom is een belangrijke vereiste bij frequent elektronica systemen en de strategieën om dit te doen zijn als een assortiment van de applicaties zelf. Een sensor is een eenheid die een fysisch fenomeen kan bepalen en het laatste kan berekenen, met andere woorden, het geeft een meetbare demonstratie van het wonder op een bepaalde schaal of bereik. Een stroomsensor is een apparaat dat elektrische stroom in een draad of een systeem herkent, of deze nu hoog of laag is, en een bijbehorende indicator creëert. Het kan dan worden gebruikt om de gemeten stroom in een ampèremeter te presenteren of kan worden gearchiveerd voor verdere classificatie in een data-acquisitiesysteem of kan worden gebruikt voor controledoeleinden. De huidige sensor is ‘storend’ omdat het een onderdeel is van een aantal sensoren, wat systeemprestaties kan veroorzaken.

Er is een grote verscheidenheid aan stroomsensoren om wissel- of gelijkstroom te bewaken en de meting ervan is vereist in veel toepassingen, of het nu in de industrie, de automobielsector of in de huishouding is.

Beginsel:

De stroomsensor is een apparaat dat stroom detecteert en omzet om een uitgangsspanning te krijgen die recht evenredig is met de stroom in het ontworpen pad. Wanneer er stroom door het circuit gaat, daalt een spanning over het pad waar de stroom loopt. Ook wordt een magnetisch veld opgewekt nabij de stroomvoerende geleider. Deze bovenstaande verschijnselen worden gebruikt in de huidige sensorontwerptechniek.

Current Sensing Element- Sense-weerstand:

Stroomdetectie verwijst naar het genereren van het spanningssignaal dat gerelateerd is aan de stroom die door het circuit gaat. Een conventionele manier om stroom te detecteren, is door een weerstand in het stroompad te plaatsen om gevoelig te zijn. Dan kunnen we de gedetecteerde weerstand overal in serie plaatsen met het circuit dat het misschien laadt of schakelt. Daarom moeten stroomdetectieapparaten worden beschouwd als stroom-naar-spanningsomzetter.

Factoren waarvan de werking van het sensorelement afhangt

De waarden moeten laag worden gehouden om vermogensverliezen te minimaliseren:

De momenteel gedetecteerde waarden zijn meestal afhankelijk van de drempelspanning van het circuit waarvan de werking volledig is gebaseerd op de gedetecteerde stroominformatie.

Om de nauwkeurigheid te vergroten, moeten we rekening houden met de lage temperatuurcoëfficiënt:

Temperatuur is de belangrijkste weerstandscoëfficiënt in termen van nauwkeurigheid. Een weerstand met temperatuurcoëfficiëntweerstand dichter bij nul, die tijdens de hele operatie moet worden gebruikt. De vermogensverminderingscurve levert een toelaatbaar vermogen bij verschillende temperaturen. Maar piekvermogen is een functie van energie, daarom moet er rekening worden gehouden met de energieclassificatiecurve

Voors en tegens van huidige sensing weerstanden bestaan uit

Voordelen:

De kosten zijn erg laag in vergelijking met andere apparaten.
Hoge afmetingsonnauwkeurigheid
Berekenbaar stroombereik van zeer laag tot gemiddeld
Mogelijkheid om DC- of AC-stroom te bepalen

Nadelen:

Introduceert aanvullende weerstand in het gemeten circuitpad, wat de uitgangsweerstand van de bron kan verhogen en kan resulteren in een verwerpelijk belastingseffect.
Stroom gaat verloren als gevolg van de richting van vermogensdissipatie. Bijgevolg worden stroomdetectieweerstanden zelden gebruikt buiten de lage en gemiddelde stroomdetectietoepassingen.

Twee methoden voor stroomdetectie:

1. Gelijkstroomdetectie:

Directe stroomdetectie is afhankelijk van de wet van Ohm. Door een shuntweerstand in overeenstemming te brengen met de systeembelasting, wordt een spanning gegenereerd over de shuntweerstand die evenredig is met de systeembelastingstroom. De spanning over de shunt kan worden gemeten door differentiële versterkers, bijvoorbeeld stroomshuntversterkers, operationele versterkers of verschilversterkers. Het wordt meestal geïmplementeerd voor belastingsstromen<100A.

2. Indirecte stroomdetectie:

Indirecte stroomdetectie is afhankelijk van de wetten van Ampère en Faraday. Door een lus om een stroomvoerende geleider te leggen, wordt over de lus een spanning opgewekt die evenredig is met de stroom. Dit type detectiemethode wordt gebruikt voor belastingsstromen van 100A - 1000A.

Lage-zijde stroomdetectie:

Het is een lage common-mode-ingangsspanning. Low-side stroomdetectie verbindt de detectieweerstand tussen de belasting en aarde. Dit is wenselijk omdat de common-mode-spanning bijna aarde is, waarbij rekening wordt gehouden met het gebruik van rail-naar-rail input / output op-amps met één voeding. De belasting geeft aan de enkele voeding en de weerstand is geaard. De nadelen van detectie aan de lage kant zijn verstoringen van het aardpotentiaal van de systeembelasting en het onvermogen om belastingkortsluitingen te detecteren.

Sensor

Hoge zijstroomdetectie:

High-side stroomdetectie verbindt de detectieweerstand tussen de voeding en de belasting.

Hoge zijstroomdetectie

Sensing aan de hoge kant is wenselijk omdat het direct de stroom bewaakt die door de voeding wordt geleverd, waarbij rekening wordt gehouden met de identificatie van belastingkortsluitingen. De test is dat het common-mode-spanningsbereik van de versterker als kenmerk de voedingsspanning van de belasting moet hebben. Ten slotte wordt uit gemeten over het huidige gedetecteerde apparaat en wordt de belasting geaard. De onderstaande figuur geeft de stroomcurve van de primaire en secundaire zijde weer:

Kromme

Huidige transformator (CT):

Huidige transformator (CT) is een transformator die wordt gebruikt om elektrische stromen te meten. CT is de meest algemeen erkende sensor in de huidige solid-state energiemeters met hoge stroomsterkte. Het kan tot extreem hoge stroom meten en verbruikt weinig stroom. Het is ook erg handig bij het meten van of bewaking van circuits met hoge stroom, hoge spanning en hoog vermogen Deze worden gebruikt in alle soorten voedingssystemen, zoals voedingen, motorbesturingen, lichtregelaars.

“wat zijn de kenmerken van een ideale operationele versterker? ”

Huidige transformator:

Deze sensoren leveren kritische informatie voor systeembesturing en veiligheid. En een uitgangssignaal genereren dat evenredig is met de gemeten stroom.

Kenmerken van huidige transformator:

Maatregelen AC alleen
Elektrische isolatie
Geen stroomvoorziening
Lagere kost

Deze sensoren worden tegenwoordig op grote schaal gebruikt in bijna alle industrieën vanwege hun enorme toepassingen en het type output dat ze leveren, die kan worden gecontroleerd en kan worden gebruikt voor verschillende toepassingen.

Current Sense wordt de spanningsval evenredig met de belastingsstroom over een weerstand van 10R gemeten en opgevoerd met een huidige transformator (CT) om naar een bruggelijkrichter te leiden om pulserende gelijkstroom te genereren voor de comparator om een stroomdetectie te ontwikkelen. De comparator genereert de nuldoorgangpulsen uit een pulserende gelijkstroom.

Huidige gevoel