電流センサーとそのアプリケーション

問題を排除するために楽器を試してください





可変電流の流れを感知することは、頻繁に行われる主要な要件です エレクトロニクスシステム そのための戦略は、アプリケーション自体の品揃えです。センサーは、物理現象を判別して後者を計算できるユニットです。言い換えると、特定のスケールまたは範囲で驚異の測定可能なデモンストレーションを提供します。電流センサーは、ワイヤーまたはシステムの電流が高いか低いかを認識し、それに関連するインジケーターを作成するデバイスです。次に、測定された電流を電流計で表示するために使用されるか、データ収集システムでさらに分類するためにアーカイブされるか、制御目的で使用される場合があります。現在のセンサーは、システムパフォーマンスを引き起こす可能性のあるいくつかのセンサーが組み込まれているため、「妨害」されています。

交流または直流を監視するための多種多様な電流センサーがあり、その測定は、産業、自動車、または家庭の分野である多くのアプリケーションで必要とされます。




原理:

電流センサーは、電流を検出して変換し、設計されたパスの電流に正比例する出力電圧を取得するデバイスです。電流が回路を通過しているとき、電圧は電流が流れている経路を横切って降下します。また、通電導体の近くに磁界が発生します。これらの上記の現象は、現在のセンサー設計手法で使用されています。

電流検出素子-検出抵抗:

電流検出とは、回路を流れる電流に関連する電圧信号の生成を指します。電流を感知する従来の方法は、敏感になるように電流の経路に抵抗を挿入することです。次に、検出された抵抗を、負荷またはスイッチの可能性がある回路と直列の任意の場所に配置できます。したがって、電流検出デバイスは、電流から電圧へのコンバータと見なされます。



検出素子の機能が依存する要因

  • 電力損失を最小限に抑えるには、値を低くする必要があります。

現在検出されている値は通常、検出された電流情報に完全に基づいて動作する回路のしきい値電圧に依存します。

  • 精度を上げるには、低温係数を考慮する必要があります。

温度は、精度の観点から抵抗の主な係数係数です。使用する必要がある操作全体で、温度係数抵抗がゼロに近い抵抗。電力ディレーティング曲線は、さまざまな温度で許容電力を提供します。ただし、ピーク電力能力はエネルギーの関数であるため、エネルギー定格曲線を考慮する必要があります


電流検出抵抗の長所と短所は、

長所:

  • 他のデバイスと比較すると、コストは非常に低くなっています。
  • 高次元の不正確さ
  • 計算可能な電流範囲は非常に低いものから中程度のものまで
  • DCまたはAC電流を決定する機能

短所:

  • 測定された回路パスに補助抵抗を導入します。これにより、ソース出力抵抗が増加し、好ましくない負荷効果が発生する可能性があります。
  • 消費電力の方向により電力が失われます。その結果、電流検出抵抗は、低および中電流検出アプリケーションから離れて使用されることはめったにありません。

電流検出の2つの方法:

1.1。 直流検出:

直流検出はオームの法則に依存しています。シャント抵抗をシステム負荷に配置することにより、システム負荷電流に比例する電圧がシャント抵抗の両端に生成されます。シャント上の電圧は、差動増幅器、たとえば、電流シャント増幅器、オペアンプ、または差動増幅器によって測定することができます。通常、負荷電流に対して実装されます<100A.

二。 間接電流検出:

間接電流検出は、アンペールとファラデーの法則に依存しています。電流が流れる導体の周りにループを配置することにより、電流に比例する電圧がループ上に誘導されます。このタイプの検出方法は、100A〜1000Aの負荷電流に使用されます。

ローサイド電流検出:

これは低入力コモンモード電圧です。ローサイド電流検出は、負荷とグランドの間に検出抵抗を接続します。コモンモード電圧はグランドに近いため、これは望ましいことです。これは、単電源のレールツーレール入力/出力オペアンプの使用率を考慮したものです。負荷は単一電源に与えられ、抵抗は接地されます。ローサイドセンシングの欠点は、システム負荷の接地電位の乱れと負荷短絡を検出できないことです。

センサー

ハイサイド電流検出:

ハイサイド電流検出は、電源と負荷の間に検出抵抗を接続します。

ハイサイド電流検出

ハイサイドセンシングは、負荷短絡の識別を考慮して、電源から供給される電流を直接監視するため、望ましいものです。テストでは、アンプの入力コモンモード電圧範囲には、負荷の供給電圧が特徴として含まれている必要があります。最後に、outは、現在検出されているデバイス全体で測定され、負荷は接地されます。次の図は、一次側と二次側の電流曲線を表しています。

曲線

変流器(CT):

変流器(CT)は、電流を測定するために使用される変圧器です。 CTは、今日の大電流固体エネルギーメーターの周りで最も広く認識されているセンサーです。非常に高い電流まで測定でき、消費電力もほとんどありません。また、測定や 高電流、高電圧、および高電力回路の監視 。これらは、電源、モーター制御、照明制御など、あらゆる種類の電力システムで使用されます。

CT

変流器:

これらのセンサーは、システムの制御と安全性に関する重要な情報を提供します。そして、測定電流に比例した出力信号を生成します。

現在のトランス変流器の特徴:

  • ACのみを測定
  • 電気的絶縁
  • 電源なし
  • より低いコストで

これらのセンサーは、その広大なアプリケーションと、制御可能でさまざまなアプリケーションに使用できる出力のタイプのために、最近ほとんどすべての業界で広く使用されています。

電流検出10Rの抵抗の両端の負荷電流に比例する電圧降下が取得され、次のようにステップアップされます。 変流器 (CT)ブリッジ整流器に供給して、コンパレータが電流検出を行うための脈流DCを生成します。コンパレータは、脈流D.C.からゼロ交差パルスを生成します。

現在の感覚

電流センサーの用途:

  • TLE4998Sを使用した開ループ電流センサー。
  • 範囲選択モードでTLE4998Sを使用する電流センサー。

フォトクレジット