At vælge den rigtige strømsensor behøver ikke at være gætværk
● Applikationer
Strømsensorer registrerer strømmen af vekselstrøm eller jævnstrøm i en ledning eller kredsløbssporing. De kan bruges til at detektere en tænd/sluk/pulsstrømtilstand eller til at måle størrelsen af strømmen i ledningen eller sporet. Denne diskussion er begrænset til AC-strømsensorer.
Ideelle strømsensorer ville ikke bruge nogen strøm til at detektere strømmen i ledningen eller spore, men rigtige strømsensorer kræver noget af kredsløbsenergien for at give informationen. Strømsensorer bruges ofte til at måle og styre belastningsstrømmen i strømforsyninger, sikkerhedskredsløb og en række kontrolkredsløb. I applikationer, hvor styring af strømmen er påkrævet, såsom i strømforsyninger, er nøjagtig sansning af strømmens størrelse et grundlæggende krav.
I pulserende strømapplikationer, eller hvor det kun er nødvendigt at detektere en tilstand, såsom nogle sikkerhedskredsløb, er den nøjagtige størrelse af strømmen muligvis ikke nødvendig. I andre sikkerhedskredsløb kan den registrerede strøm bruges til at udløse en nedlukning, når strømmen overstiger en forudindstillet grænse.
● Teknologi
En modstand kan bruges til at registrere strøm ved at måle spændingsfaldet over modstanden. I henhold til Ohms lov er den registrerede strøm I=V/R. Brug af en modstand med lav værdi i serie med den målte strøm holder spændingsfaldet og tabet på grund af dissipation på et minimum. Dette lyder enkelt, men fordi spændingsfaldet er lavt over så lille en modstand, kan det være nødvendigt at forstærke spændingen for at detektere det, hvilket skaber yderligere kompleksitet i kredsløbet. Shuntstrømsensorer prøver en lille proportional brøkdel af den registrerede strøm. Strømmen shuntes gennem en parallel modstand og spændingsfaldet måles. Som med seriemodstanden er spændingsfaldet proportionalt med den strøm, der registreres. Strømfølende transformatorer bruges typisk til vekselstrømsføling. Disse strømfølende enheder kan bruge en enkelt ledning fra kredsløbet til at fungere som transformatorens primære vikling, eller de kan have den primære vikling tilvejebragt.
Disse AC-strømregistreringstransformere udvikler en strøm i sekundæren, der er proportional med den registrerede strøm i primæren. Den sekundære strøm måles som spændingsfaldet over termineringsmodstanden (RT). Ved at bruge en strømtransformer med lavt omdrejningsforhold (pri/sek<<1), the current drawn through the terminating resistor is minimized. This also reduces the voltage produced across the terminating resistor, which may then require amplification if that output voltage is too low. Choice of transformer turns ratio and terminating resistor must balance the desire for low current draw against the need for sufficient output voltage.
Valg af AC-strømsensorer/transformatorer Valg af en passende strømsensor kræver sensorens frekvensområde og strømmærke til dine anvendelsesforhold. Sensortypen, monteringen (overflademontering eller gennemgående hul), drejningsforhold og overordnede dimensioner er yderligere overvejelser. Følertypen kan enten være en "kun føler", hvor en leder, der er integreret i applikationen, fungerer som den primære, eller det kan være en strømtransformator, hvori den primære er inkluderet.
Den værst tænkelige strøm og frekvens bestemmer den højeste fluxtæthed, der vil blive set af sensoren eller transformeren. Overskridelse af 2000 Gauss for de fleste AC-strømsensorer betyder, at outputtet bliver ikke-lineært i forhold til strømmen, der registreres, og udgangsspændingen er ikke længere strengt proportional med indgangsstrømmen. Højere sekundære drejninger hjælper med at holde fluxtætheden under denne grænse. For strømsensorerne i wire-through-hole style kan vindingsforholdet reduceres dramatisk ved at sløjfe yderligere vindinger (én passage gennem hullet er en omgang), hvis ledningsstørrelsen og hulstørrelsen tillader det. Dette gør det muligt at bruge en transformer med højere inputstrøm til at give højere udgangsspænding over termineringsmodstanden.
Værktøjet beregner den nødvendige termineringsmodstand (RT) baseret på den maksimale indgangsstrøm (Ipri), antallet af sekundære drejninger (Nsec) og udgangsspændingen (Vout) med: RT=Nsec × Vout/Ipri (Beregninger) baseret på en 1-tur primær.)
Værktøjet beregner også den maksimale fluxtæthed for sekundæren, baseret på udgangsspændingen (Vout), driftscyklus, sekundære drejninger og frekvens for at sikre, at den ikke overstiger 2000 Gauss.
● Konklusion
Valg af en passende strømfølende transformer kræver viden om den forventede maksimale registrerede strøm, frekvens og driftscyklus af den registrerede strøm, samt den ønskede udgangsspænding svarende til den forventede maksimale registrerede strøm.