Stromerfassungselement - Messwiderstand
Mar 23, 2019| Stromerfassungselement - Sense-Widerstand:
Stromerfassung bezieht sich auf die Erzeugung des Spannungssignals, das sich auf den in der Schaltung fließenden Strom bezieht. Ein herkömmlicher Weg zum Erfassen eines Stroms besteht darin, einen Widerstand in den zu erfassenden Strompfad einzufügen. Dann können wir den erfassten Widerstand an einer beliebigen Stelle in Reihe mit der Schaltung platzieren, an der er sich befinden kann. Daher sind Stromsensoren als Strom / Spannungswandler zu betrachten.
Faktoren, von denen die Funktion des Messelements abhängt
· Die Werte müssen niedrig sein, um die Verlustleistung zu minimieren:
Die erfassten Stromwerte hängen normalerweise von der Schwellenspannung der Schaltung ab, deren Betrieb vollständig auf der erfassten Strominformation basiert.
· Um die Genauigkeit zu erhöhen, müssen wir einen niedrigen Temperaturkoeffizienten berücksichtigen:
Die Temperatur ist der wichtigste Widerstandsfaktor in Bezug auf die Genauigkeit. Widerstand mit einem Temperaturkoeffizientenwiderstand, der näher an Null liegt, während des gesamten Betriebs, der verwendet werden soll. Die Leistungsreduzierungskurve liefert die zulässige Leistung bei unterschiedlichen Temperaturen. Die Spitzenleistung ist jedoch eine Funktion der Energie. Daher sollte die Energiebewertung berücksichtigt werden
Vor- und Nachteile von Strommesswiderständen bestehen aus
Pros:
· Die Kosten sind im Vergleich zu anderen Geräten sehr niedrig.
· Ungenauigkeit bei hohen Abmessungen
· Berechnungsbarer Strombereich von sehr niedrig bis mittel
· Fähigkeit, Gleichstrom oder Wechselstrom zu bestimmen
Nachteile:
· Fügt einen zusätzlichen Widerstand in den gemessenen Schaltungspfad ein, der den Ausgangswiderstand der Quelle erhöhen und zu unerwünschten Belastungseffekten führen kann.
· Durch die Richtung der Verlustleistung geht Strom verloren. Folglich werden Strommesswiderstände außerhalb der Messanwendungen mit niedrigem und mittlerem Strom selten verwendet.
Zwei Methoden der Stromerfassung:
1. Gleichstrommessung:
Die Gleichstrommessung hängt vom Ohmschen Gesetz ab. Durch Anordnung eines Nebenschlusswiderstands in Verbindung mit der Systemlast wird eine Spannung über dem Nebenschlusswiderstand erzeugt, die proportional zum Systemlaststrom ist. Die Spannung über dem Shunt könnte durch Differenzverstärker, beispielsweise Strom-Shunt-Verstärker, Operationsverstärker oder Differenzverstärker, gemessen werden. Sie wird typischerweise für Lastströme <100a>
2. Indirekte Stromerfassung:
Die indirekte Stromerfassung hängt von den Ampere- und Faraday-Gesetzen ab. Durch Anlegen einer Schleife um einen stromführenden Leiter wird über der Schleife eine Spannung induziert, die proportional zum Strom ist. Diese Art der Abtastmethode wird für 100A - 1000A Lastströme verwendet.
Low-Side-Stromerfassung:
Es ist eine Gleichtaktspannung mit niedrigem Eingang. Die Low-Side-Stromerfassung verbindet den Erfassungswiderstand zwischen der Last und Masse. Dies ist wünschenswert, da sich die Gleichtaktspannung nahe am Boden befindet, was die Verwendung von Einzelverstärker-Eingangsverstärker für die Ein- / Ausgabe von Rail zu Rail berücksichtigt. Die Last gibt die Einzelversorgung ab und der Widerstand ist geerdet. Die Nachteile der Low-Side-Erfassung sind Störungen des Massepotentials der Systemlast und die Unfähigkeit, Lastkurzschlüsse zu erkennen.
High Side Current Sensing:
Die High-Side-Stromerfassung verbindet den Erfassungswiderstand zwischen der Stromversorgung und der Last.
High-Side-Sensing ist wünschenswert, da es direkt den von der Versorgung abgegebenen Strom überwacht, der die Erkennung von Lastkurzschlüssen berücksichtigt. Der Test ist, dass der Eingangs-Gleichtaktspannungsbereich des Verstärkers die Versorgungsspannung der Last aufweisen muss. Schließlich wird der Ausgang über das aktuell erfasste Gerät gemessen und die Last an Masse gelegt. Die folgende Abbildung zeigt die Primär- und Sekundärseitenstromkurve:
Stromwandler (CT):
Stromwandler (CT) ist ein Transformator zur Messung elektrischer Ströme. CT ist der am weitesten verbreitete Sensor für heutige Hochstrom-Energiezähler. Es kann bis zu extrem hohen Strom messen und verbraucht wenig Strom. Es ist auch sehr nützlich beim Messen oder Überwachen von Stromkreisen mit hoher Spannung und hoher Leistung. Diese werden in Stromversorgungssystemen aller Art verwendet, beispielsweise in Stromversorgungen, Motorsteuerungen und Lichtsteuerungen.
Stromwandler:
Diese Sensoren liefern wichtige Informationen zur Systemsteuerung und Sicherheit. Und erzeugen Sie ein Ausgangssignal proportional zum gemessenen Strom.
Merkmale des Stromwandlers:
· Misst nur Wechselstrom
· Elektrische Trennung
· Keine Stromversorgung
· Niedrigere Kosten
Diese Sensoren werden heutzutage in fast allen Industriebereichen aufgrund ihrer großen Anwendungen und ihrer Art der Ausgabe, die gesteuert und für verschiedene Anwendungen verwendet werden kann, häufig verwendet.
Current Sense Der Spannungsabfall, der proportional zum Laststrom über einen Widerstand von 10R ist, wird entnommen und von einem Stromwandler ( CT) verstärkt, um einen Brückengleichrichter zu speisen, um einen pulsierenden Gleichstrom für den Komparator zu erzeugen, um eine Stromerfassung zu entwickeln. Der Komparator erzeugt die Nulldurchgangsimpulse aus einem pulsierenden Gleichstrom
Anwendungen des Stromsensors:
· Offener Stromsensor mit TLE4998S.
· Stromsensor mit TLE4998S im Bereichsauswahlmodus. Www.ctsensorducer.com