Sensor de corrent i la seva aplicació

La freqüència de detecció del flux de corrent variable és un requisit important sistemes electrònics i les estratègies per fer-ho són com un assortiment de les pròpies aplicacions. Un sensor és una unitat que pot determinar un fenomen físic i calcular aquest darrer, és a dir, proporciona una demostració mesurable de la meravella en una escala o rang concret. Un sensor de corrent és un dispositiu que reconeix el corrent elèctric en un cable o en un sistema, ja sigui alt o baix i en crea un indicador relatiu. Després es pot utilitzar per presentar el corrent mesurat en un amperímetre o es pot arxivar per a una classificació posterior en un sistema d'adquisició de dades o es pot utilitzar per a fins de control. El sensor actual és 'inquietant', ja que és una incorporació d'alguns dels sensors, cosa que pot provocar el rendiment del sistema.

Hi ha una àmplia varietat de sensors de corrent per controlar el corrent altern o directe i el seu mesurament és necessari en moltes aplicacions, ja sigui en àmbits industrials, automobilístics o domèstics.

Principi:

El sensor de corrent és un dispositiu que detecta i converteix el corrent per obtenir una tensió de sortida, que és directament proporcional al corrent del recorregut dissenyat. Quan el corrent passa pel circuit, cau una tensió a través del recorregut per on circula el corrent. A més, es genera un camp magnètic a prop del conductor que transporta corrent. Aquests fenòmens anteriors s’utilitzen en la tècnica actual de disseny de sensors.

Element de detecció de corrent: resistència de detecció:

La detecció de corrent es refereix a la generació del senyal de tensió relacionada amb el pas de corrent al circuit. Una manera convencional de detectar el corrent és inserir una resistència en el recorregut del corrent per ser sensible. A continuació, podem col·locar la resistència detectada en qualsevol lloc de la sèrie amb el circuit que potser es carrega o commuta. Per tant, els dispositius de detecció de corrent s'han de considerar com un convertidor de corrent a voltatge.

Factors dels quals depèn el funcionament de l’element sensible

• Els valors s’han de baixar per minimitzar les pèrdues d’energia:

Els valors detectats actualment solen dependre del voltatge llindar del circuit el funcionament del qual es basa completament en la informació de corrent detectada.

• Per augmentar la precisió hem de tenir en compte el coeficient de baixa temperatura:

La temperatura és el principal factor de resistència en termes de precisió. Una resistència amb una resistència del coeficient de temperatura més propera a zero, en tota l'operació que s'hauria d'utilitzar. La corba de reducció de potència proporciona una potència admissible a diferents temperatures. Però la capacitat de potència màxima és una funció de l’energia, per tant s’hauria de tenir en compte la corba de qualificació energètica

Inclouen els pros i els contres de les resistències de detecció actuals

Pros:

• El cost és molt baix en comparació amb altres dispositius.
• Inexactitud d’alta dimensió
• Rang de corrent computable de molt baix a mitjà
• Capacitat per determinar el corrent continu o corrent altern

Contres:

• Introdueix una resistència suplementària al recorregut del circuit mesurat, que pot augmentar la resistència de sortida de la font i el resultat en un efecte de càrrega desagradable.
• El poder es perd a causa de la direcció de la dissipació del poder. En conseqüència, les resistències de detecció de corrent poques vegades s’utilitzen fora de les aplicacions de detecció de corrent baix i mitjà.

Dos mètodes de detecció de corrent:

1. Detecció de corrent continu:

La detecció de corrent continu depèn de la llei d’Ohm. Posant una resistència de derivació en funció de la càrrega del sistema, es genera una tensió a través de la resistència de derivació que és proporcional al corrent de càrrega del sistema. El voltatge sobre la derivació es podria mesurar mitjançant amplificadors diferencials, per exemple, amplificadors de derivació de corrent, amplificadors operatius o amplificadors de diferència. Normalment s’implementa per a corrents de càrrega<100A.

2. Detecció de corrent indirecte:

La detecció de corrent indirecte depèn de les lleis d’Ampere i Faraday. Posant un bucle al voltant d’un conductor que transporta corrent, s’indueix una tensió sobre el bucle que és proporcional al corrent. Aquest tipus de mètode de detecció s’utilitza per a corrents de càrrega de 100A a 1000A.

Detecció de corrent de banda baixa:

És una tensió de mode comú d’entrada baixa. La detecció de corrent de banda baixa connecta la resistència de detecció entre la càrrega i la terra. Això és desitjable perquè la tensió en mode comú és gairebé a terra, la qual cosa té en compte la utilització de amplificadors operatius d’entrada / sortida de rail a rail de subministrament únic. La càrrega està donant al subministrament únic i la resistència està a terra. Els inconvenients de la detecció de la banda baixa són pertorbacions del potencial de terra de la càrrega del sistema i la incapacitat de detectar curts de càrrega.

Sensor de corrent lateral alt:

La detecció de corrent de banda alta connecta la resistència de detecció entre la font d'alimentació i la càrrega.

Es recomana la detecció de la cara alta, ja que controla directament el corrent subministrat pel subministrament, que té en compte la identificació dels curts de càrrega. La prova és que el rang de tensió en mode comú d’entrada de l’amplificador ha de tenir com a característica la tensió d’alimentació de la càrrega. Finalment es mesura la sortida a través del dispositiu detectat actual i la càrrega es posa a terra. La figura següent representa la corba de corrent lateral principal i secundària:

Transformador de corrent (CT):

El transformador de corrent (CT) és un transformador que s’utilitza per mesurar corrents elèctrics. La TC és el sensor més reconegut al voltant dels comptadors d’energia sòlids actuals d’alta intensitat actuals. Pot mesurar fins a un corrent extremadament elevat i consumeix poca energia. També és molt útil per mesurar o monitorització de circuits d'alta intensitat, alta tensió i alta potència . S’utilitzen en sistemes de potència de tot tipus, com ara fonts d’alimentació, controls de motors i controls d’il·luminació.

Transformador de corrent:

Aquests sensors proporcionen informació crítica per al control i la seguretat del sistema. I generar un senyal de sortida proporcional al corrent mesurat.

Característiques del transformador de corrent:

• Mesura només CA.
• Aïllament elèctric
• Sense font d'alimentació
• Menor cost

Actualment, aquests sensors s’utilitzen àmpliament a gairebé totes les indústries a causa de les seves àmplies aplicacions i del tipus de sortida que proporcionen, que es pot controlar i utilitzar per a diferents aplicacions.

Intensitat de corrent es pren la caiguda de tensió proporcional al corrent de càrrega a través d’una resistència de 10R i augmenta un transformador de corrent (CT) per alimentar-se a un rectificador de pont per generar CC pulsant perquè el comparador desenvolupi un sentit actual. El comparador genera els impulsos de creuament zero a partir d’un DC pulsant

Aplicacions del sensor de corrent:

• Sensor de corrent de bucle obert mitjançant TLE4998S.
• Sensor de corrent que utilitza TLE4998S en mode de selecció de rang.

Crèdit fotogràfic

• Transformador de corrent de wikimedia
• corba de corrent lateral primària i secundària per gstàtic
• Transformador de corrent de gstàtic