Snímač prúdu: princíp činnosti a rozsah

Mnohé zariadenia pracujúce v elektrických obvodoch vyžadujú presné merania v reálnom čase. Veľa závisí od presnosti týchto meraní: kvalita riadiacich procesov v riadiacich okruhoch, spoľahlivá prevádzka ochrany, výpočet pri výpočte spotreby elektrickej energie atď. Na takéto merania sa zvyčajne používajú špeciálne zariadenia, ktoré sú súčasťou hlavného obvodu. Napríklad v mnohých zariadeniach je bežne používaný senzor. Môže byť realizovaná na rôznych prvkoch v závislosti od konkrétneho návrhu obvodu. Iba princíp jeho fungovania zostáva nezmenený - podľa koeficientu, ktorý je v ňom začlenený, konvertuje signál z meracieho transformátora alebo iného zariadenia na napäťový signál, ktorý je v súlade so zvyškom obvodu.

Existuje prúdový snímač, ktorý je navrhnutý tak, aby fungoval v obvodoch striedavého a následne konštantného napätia. Napríklad môžete zvážiť prácu každého z nich. Pri striedavom napätí sa obyčajne používa ako merací prvok prúdový transformátor. Jedná sa o bezkontaktné zariadenie, ktoré monitoruje stav riadeného napájacieho obvodu. Signál z neho smeruje k aktuálnemu snímaču, ktorého účelom je zmenšiť prijímaný signál pomocou riadiaceho obvodu.

Situácia je trochu iná, ak sa zaoberáme konštantným alebo pomaly meniacim sa parametrom v čase. Vyššie opísaný transformátor nebude fungovať v takejto schéme, pretože na jeho výstupe môžeme získať len dynamiku meraného parametra. Zvyčajne takéto schémy používajú špeciálny skrat, s Zvýšená oproti zvyšku elektrického obvodu odporom. Namontuje sa priamo do línie. V takomto prípade je odstránený pokles napätia v tejto sekcii, ktorý sa vysiela na snímač DC. Keďže vstupné obvody v takomto obvode majú vysoký potenciál, takýto snímač vykonáva niekoľko funkcií naraz. Galvanicky oddeľuje napájacie a meracie obvody a súčasne šetrí prijatý signál.

Typická schéma, ktorá pracuje s takýmto snímačom prúdu, pozostáva z vysokofrekvenčného generátora impulzov , separačného spínača a transformátora. Prichádzajúci merací signál sa konvertuje pomocou generátora a separačného spínača, zvyčajne zostaveného na tranzistor s efektom poľa. Takto prevedené striedavé napätie sa prenáša do izolačného transformátora. Potom je filtrovaná a zosilnená v závislosti od faktora, ktorý je súčasťou návrhu.

Mierne odlišný princíp fungovania je začlenený do tzv. Hallova snímača prúdu. Meria intenzitu magnetického poľa, ktorá vzniká kvôli prúdu prúdiacemu cez vodič, a mení ho na výstupný signál napätím. Zvláštnosť jeho práce spočíva v tom, že je univerzálna a je schopná normálne fungovať v akýchkoľvek okruhoch. Také snímače sú kompaktné a majú dobré výkonové charakteristiky.