การตรวจจับกระแสแปรผันเป็นข้อกำหนดที่สำคัญบ่อยครั้ง ระบบอิเล็กทรอนิกส์ และกลยุทธ์ในการทำเช่นนั้นก็เป็นแอปพลิเคชันที่หลากหลาย เซ็นเซอร์เป็นหน่วยที่สามารถกำหนดปรากฏการณ์ทางกายภาพและคำนวณสิ่งหลังกล่าวอีกนัยหนึ่งคือให้การสาธิตที่วัดได้ของสิ่งมหัศจรรย์ในระดับหรือช่วงเฉพาะ เซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าคืออุปกรณ์ที่รับรู้กระแสไฟฟ้าในสายไฟหรือระบบไม่ว่าจะสูงหรือต่ำและสร้างตัวบ่งชี้ที่สัมพันธ์กับมัน จากนั้นอาจใช้เพื่อนำเสนอกระแสที่วัดได้ในแอมป์มิเตอร์หรืออาจถูกเก็บถาวรเพื่อการจำแนกประเภทเพิ่มเติมในระบบการเก็บข้อมูลหรืออาจใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุม เซ็นเซอร์ปัจจุบัน 'รบกวน' เนื่องจากเป็นการรวมตัวของเซ็นเซอร์บางตัวซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพของระบบ
มีเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าที่หลากหลายเพื่อตรวจสอบกระแสไฟฟ้าสลับหรือกำหนดทิศทางและการวัดของมันจำเป็นในการใช้งานหลายประเภทไม่ว่าจะเป็นในอุตสาหกรรมยานยนต์หรือในครัวเรือน
หลักการ:
เซ็นเซอร์ปัจจุบันเป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับและแปลงกระแสเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าขาออกซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสในเส้นทางที่ออกแบบไว้ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรแรงดันไฟฟ้าจะลดลงบนเส้นทางที่กระแสไหล นอกจากนี้สนามแม่เหล็กยังถูกสร้างขึ้นใกล้กับตัวนำกระแสไฟฟ้า ปรากฏการณ์ข้างต้นเหล่านี้ใช้ในเทคนิคการออกแบบเซ็นเซอร์ปัจจุบัน
องค์ประกอบการตรวจจับปัจจุบัน - ตัวต้านทานความรู้สึก:
การตรวจจับกระแสหมายถึงการสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้าซึ่งเกี่ยวข้องกับกระแสที่ไหลผ่านในวงจร วิธีทั่วไปในการตรวจจับกระแสคือการใส่ตัวต้านทานในเส้นทางของกระแสไฟฟ้าที่มีความอ่อนไหว จากนั้นเราสามารถวางตัวต้านทานที่ตรวจจับไว้ที่ใดก็ได้ในอนุกรมกับวงจรที่อาจโหลดหรือสวิตช์ ดังนั้นจึงถือว่าอุปกรณ์ตรวจจับกระแสไฟฟ้าเป็นตัวแปลงกระแสเป็นแรงดันไฟฟ้า
ปัจจัยในการทำงานขององค์ประกอบการตรวจจับขึ้นอยู่กับ
- ต้องใช้ค่าให้ต่ำเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน:
ค่าที่ตรวจจับได้ในปัจจุบันมักขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของวงจรซึ่งการทำงานจะขึ้นอยู่กับข้อมูลปัจจุบันที่ตรวจจับได้อย่างสมบูรณ์
- เพื่อเพิ่มความแม่นยำเราต้องพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ:
อุณหภูมิเป็นปัจจัยหลักของค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานในแง่ของความแม่นยำ ตัวต้านทานที่มีความต้านทานค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิใกล้เคียงกับศูนย์ในการทำงานทั้งหมดที่ควรใช้ เส้นโค้งลดกำลังไฟฟ้าให้พลังงานที่อนุญาตได้ที่อุณหภูมิต่างกัน แต่ความสามารถในการใช้พลังงานสูงสุดเป็นหน้าที่ของพลังงานดังนั้นจึงควรคำนึงถึงเส้นโค้งการให้คะแนนพลังงานด้วย
ข้อดีและข้อเสียของตัวต้านทานการตรวจจับปัจจุบันประกอบด้วย
ข้อดี:
- ต้นทุนต่ำมากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์อื่น ๆ
- ความไม่ถูกต้องของมิติสูง
- ช่วงปัจจุบันที่คำนวณได้ตั้งแต่ต่ำถึงปานกลาง
- ความสามารถในการกำหนดกระแส DC หรือ AC
จุดด้อย:
- นำเสนอความต้านทานเสริมในเส้นทางวงจรที่วัดได้ซึ่งอาจเพิ่มความต้านทานเอาต์พุตต้นทางและผลลัพธ์ในเอฟเฟกต์การโหลดที่ไม่เหมาะสม
- พลังงานสูญหายเนื่องจากทิศทางการกระจายพลังงาน ดังนั้นตัวต้านทานการตรวจจับในปัจจุบันจึงไม่ค่อยถูกนำมาใช้ให้ห่างจากแอปพลิเคชั่นตรวจจับกระแสไฟฟ้าต่ำและปานกลาง
สองวิธีในการตรวจจับปัจจุบัน:
1. การตรวจจับกระแสตรง:
การตรวจจับกระแสตรงขึ้นอยู่กับกฎของโอห์ม ด้วยการใส่ตัวต้านทานแบบแบ่งในการจัดเรียงกับโหลดของระบบแรงดันไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นบนตัวต้านทานแบบแบ่งซึ่งเป็นสัดส่วนกับกระแสโหลดของระบบ แรงดันไฟฟ้าเหนือส่วนแบ่งสามารถวัดได้โดยแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลเช่นแอมพลิฟายเออร์ปัดกระแสแอมพลิฟายเออร์เชิงปฏิบัติการหรือแอมพลิฟายเออร์ความแตกต่าง โดยทั่วไปจะใช้กับกระแสโหลด<100A.
สอง. การตรวจจับกระแสทางอ้อม:
การตรวจจับกระแสโดยอ้อมขึ้นอยู่กับกฎหมายของ Ampere และ Faraday ด้วยการใส่ห่วงรอบตัวนำกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำเหนือลูปที่เป็นสัดส่วนกับกระแส วิธีการตรวจจับประเภทนี้ใช้สำหรับกระแสโหลด 100A - 1000A
การตรวจจับกระแสไฟฟ้าต่ำ:
เป็นแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปอินพุตต่ำ การตรวจจับกระแสด้านต่ำจะเชื่อมต่อตัวต้านทานการตรวจจับระหว่างโหลดและกราวด์ สิ่งนี้เป็นที่พึงปรารถนาเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปอยู่ใกล้กราวด์ซึ่งคำนึงถึงการใช้แหล่งจ่ายเดียวรางไปยังรางอินพุต / เอาต์พุต op-amps โหลดกำลังให้กับแหล่งจ่ายเดียวและความต้านทานต่อสายดิน ข้อเสียของการตรวจจับด้านข้างต่ำคือการรบกวนศักยภาพของระบบโหลดภาคพื้นดินและไม่สามารถตรวจจับกางเกงขาสั้นโหลดได้
การตรวจจับกระแสไฟฟ้าด้านสูง:
การตรวจจับกระแสด้านสูงเชื่อมต่อตัวต้านทานการตรวจจับระหว่างแหล่งจ่ายไฟและโหลด
การตรวจจับด้านข้างสูงเป็นสิ่งที่พึงปรารถนาเนื่องจากจะตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่ส่งมาจากแหล่งจ่ายโดยตรงซึ่งจะพิจารณาการระบุกางเกงขาสั้น การทดสอบคือช่วงแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปอินพุตของเครื่องขยายเสียงต้องมีเป็นคุณลักษณะของแรงดันไฟฟ้าของโหลด สุดท้ายจะถูกวัดผ่านอุปกรณ์ที่ตรวจจับปัจจุบันและโหลดถูกต่อสายดิน รูปด้านล่างแสดงเส้นโค้งปัจจุบันด้านหลักและด้านทุติยภูมิ:
หม้อแปลงกระแส (CT):
Current Transformer (CT) คือหม้อแปลงที่ใช้ในการวัดกระแสไฟฟ้า CT เป็นเซ็นเซอร์ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดเกี่ยวกับเครื่องวัดพลังงานโซลิดสเตตกระแสสูงในปัจจุบัน สามารถวัดกระแสไฟฟ้าได้สูงมากและใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้ยังมีประโยชน์มากในการวัดหรือ ตรวจสอบวงจรกระแสไฟฟ้าแรงสูงและไฟฟ้าแรงสูง . สิ่งเหล่านี้ใช้ในระบบไฟฟ้าทุกชนิดเช่นอุปกรณ์จ่ายไฟตัวควบคุมมอเตอร์ระบบควบคุมแสงสว่าง
หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า:
เซ็นเซอร์เหล่านี้ให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการควบคุมระบบและความปลอดภัย และสร้างสัญญาณเอาต์พุตตามสัดส่วนของกระแสไฟฟ้าที่วัดได้
คุณสมบัติของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า:
- วัดเฉพาะ AC
- การแยกไฟฟ้า
- ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ
- ลดต้นทุน
ปัจจุบันเซ็นเซอร์เหล่านี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในเกือบทุกอุตสาหกรรมเนื่องจากมีการใช้งานจำนวนมากและประเภทของเอาต์พุตที่มีให้ซึ่งสามารถควบคุมได้และสามารถใช้กับแอปพลิเคชันต่างๆได้
ความรู้สึกปัจจุบันแรงดันตกตามสัดส่วนกับกระแสโหลดข้ามตัวต้านทาน 10R จะถูกนำมาและเพิ่มขึ้นโดย a หม้อแปลงกระแส (CT) เพื่อป้อนเข้ากับวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เพื่อสร้างกระแสตรงแบบพัลซิ่งสำหรับตัวเปรียบเทียบเพื่อพัฒนาความรู้สึกปัจจุบัน ตัวเปรียบเทียบสร้างพัลส์ที่ไม่มีการข้ามศูนย์จาก D.C. ที่เป็นจังหวะ
การใช้งานเซ็นเซอร์ปัจจุบัน:
- เซ็นเซอร์กระแสวงเปิดโดยใช้ TLE4998S
- เซ็นเซอร์ปัจจุบันที่ใช้ TLE4998S ในโหมดเลือกช่วง
เครดิตภาพ
- หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าโดย วิกิมีเดีย
- เส้นโค้งกระแสหลักและรองโดย gstatic
- หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าโดย gstatic