O que é uma sonda de corrente?

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O que é uma sonda de corrente? Um instrumento conveniente que pode medir a corrente sem desligar o circuito

Visão geral

Muitas pessoas usam multímetros digitais para medir propriedades como corrente, tensão e resistência. No entanto, esses instrumentos têm uma desvantagem distinta: para medir a corrente com um multímetro digital, é necessário desligar o circuito elétrico para que o dispositivo possa ser conectado em série.

É aqui que as sondas atuais são úteis. Como não requerem uma conexão elétrica ao circuito que está sendo medido, as sondas de corrente fornecem uma opção fácil e conveniente para trabalhos de manutenção e solução de problemas. Esta página fornece uma introdução detalhada às sondas atuais.

  • Sonda de corrente CT6701

O que é uma sonda de corrente?

Em vez de medir a corrente por conta própria como um multímetro digital, as pontas de prova de corrente são usadas em conjunto com um osciloscópio. São peças opcionais, mas algumas podem custar tanto quanto o próprio osciloscópio. A característica mais notável das sondas de corrente é sua capacidade de medir a corrente AC e DC sem contato, sem a necessidade de desligar o circuito elétrico.

  • Sonda de corrente CT6711 + Memória Aquisitor MR6000
  • Forma de onda de consumo de corrente para um dispositivo Bluetooth Low Energy durante o envio/recebimento de dados

Em um nível prático, muitas vezes é impossível cortar fios.

Multímetros digitais, uma ferramenta comum para medição de corrente, devem ser conectados em série com o circuito que está sendo medido, o que significa que o circuito deve ser desligado enquanto é medido. As sondas atuais são úteis quando você não quer fazer isso.

Os multímetros digitais são convenientes quando você deseja medir a corrente e o circuito elétrico está exposto, por exemplo, durante o processo de fabricação de um dispositivo eletrônico. No entanto, existem muitos casos em que não é possível desligar um circuito para que ele possa ser medido, por exemplo, ao realizar inspeções de manutenção de equipamentos eletrônicos que já estão em funcionamento ou ao tentar identificar a localização de um mau funcionamento ou falha.

Em tais situações, um instrumento como uma sonda de corrente que permite medir a corrente simplesmente prendendo-a em torno de um fio pode ser extremamente útil.

Mecanismos de sonda atuais

Como, então, as sondas de corrente podem medir a corrente sem estarem conectadas em série? As sondas de corrente utilizam vários métodos para detectar o campo magnético que ocorre ao redor da corrente que está sendo medida. Esses instrumentos estão disponíveis em uma variedade de modelos, incluindo alguns projetados para medir apenas a corrente CA e outros que podem medir tanto a corrente CA quanto a CC.

Eles podem converter a corrente em tensão e medir como a corrente está fluindo. Existem quatro métodos principais pelos quais as sondas de corrente medem a corrente. O método deve ser escolhido com base na aplicação.

Sensores de corrente do método CT

Os sensores de corrente são comparativamente baratos e não requerem uma fonte de alimentação, mas só podem medir a corrente AC.

Sensores de corrente tipo elemento Hall

Esses sensores de corrente podem medir corrente CC e corrente CA em frequências de até vários quilohertz. A linearidade do elemento Hall e os efeitos do núcleo magnético impedem que ofereçam um alto grau de precisão. Além disso, eles têm a desvantagem de não serem adequados para medições por longos períodos de tempo, porque as características dos elementos Hall incluem desvio causado pela temperatura e pela passagem do tempo.

Sensores de corrente tipo bobina Rogowski

Como não possuem núcleo magnético, os sensores de corrente do tipo bobina Rogowski podem detectar correntes CA sem saturação magnética. Essas sondas convertem a tensão induzida em uma bobina de núcleo de ar pelo campo magnético CA que envolve a corrente que está sendo medida. Eles têm baixa impedância e não possuem geração de calor, saturação e histerese causados pela perda magnética.

Sensores de corrente do tipo fluxo zero AC

Esses dispositivos melhoram as características do método de TC na banda de baixa frequência. Eles têm baixo erro de fase, tornando-os adequados para medição de potência. Eles também têm uma ampla banda de frequência. No entanto, eles não podem ser usados para medir a corrente CC.

Sensores de corrente tipo fluxo zero AC/DC (tipo detecção de elemento Hall)

Esses sensores combinam o método CT com um elemento Hall, permitindo medir tanto a corrente CC quanto a CA.

Sensores de corrente do tipo fluxo zero AC/DC (tipo de detecção fluxgate)

Esses sensores combinam o método CT com um elemento FG (fluxgate), permitindo medir tanto a corrente CC quanto a CA.
Como o fluxgate exibe um desvio de deslocamento extremamente pequeno em uma ampla faixa de temperatura graças ao seu princípio de operação, ele pode obter medições excepcionalmente precisas e estáveis, tornando esse tipo de sensor de corrente ideal para emparelhar com medidores de potência de alta precisão para precisão intransigente

Exemplos de uso de sonda atual

As sondas de corrente são usadas em uma variedade de situações. Esta seção apresenta vários exemplos.

Medição de corrente em peças usadas em equipamentos automotivos

As sondas de corrente são usadas para medir as correntes de controle para peças automotivas, como pequenos motores e válvulas solenóides. Distinguem-se por permitir a observação de correntes da ordem de vários miliamperes. Há uma ampla gama de aplicações relacionadas, incluindo medição de correntes de controle para interruptores e relés, observação do ponto de ignição do motor, monitoramento de correntes de controle para válvulas solenoides e confirmação da resposta durante a comutação de controle.

Corrente de partida em uma partida de carro

Avaliando as características atuais de componentes de circuitos eletrônicos

As sondas de corrente são usadas para medir correntes de controle para relés em circuitos eletrônicos e em testes de avaliação das características de corrente dos capacitores. Ao testar dispositivos com circuitos eletrônicos para garantir que eles funcionem conforme projetado, é importante não ignorar as formas de onda de ruído na banda de alta frequência. Além disso, as sondas de corrente podem ser usadas para medir formas de onda de corrente durante testes de curto-circuito, avaliar como baterias em veículos elétricos (EVs) respondem a mudanças abruptas na carga e medir formas de onda de corrente de pico, entre outras aplicações.

Forma de onda da corrente de pico quando um dispositivo elétrico é ligado

Avaliação de elementos de comutação de alta velocidade

As sondas de corrente são usadas para avaliar elementos de comutação projetados para acionar circuitos em dispositivos eletrônicos, como LEDs e motores. Eles podem medir ciclos liga/desliga, formas de onda de ondulação e perda de comutação em dispositivos semicondutores que são acionados em altas velocidades.

Forma de onda de um inversor quando ligado

Existem vários métodos de medição de sonda de corrente; revise-os com atenção.

Ao contrário dos multímetros digitais, que exigem que o circuito elétrico seja desligado para que possam ser conectados em série, as sondas de corrente são ferramentas convenientes que podem medir a corrente simplesmente sendo presas em volta dos fios. Como são usados como peças opcionais para osciloscópios, eles exigem um osciloscópio. E como existem vários métodos para usá-los para medir a corrente, é importante revisar esses métodos cuidadosamente à luz de sua aplicação de medição específica.

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