Princípio de funcionamento e características do sensor de corrente

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Neste artigo, discutiremos principalmente sobre sensores de corrente para controle de qualidade de energia da rede, que são medidos em frequências comerciais (50 Hz, 60 Hz). Para saber mais sobre um sensor de corrente de banda larga de alta precisão para medição de potência e observação de forma de onda, ou sobre o método de fluxo zero, consulte este artigo.

HIOKI aplicou CT (Transformador de Corrente) como uma tecnologia básica e realizou sensores de corrente com enrolamento, elemento Hall e métodos de bobina Rogowski. Nos últimos anos, com a aplicação prática de energia renovável, a medição de corrente contínua também se tornou importante e a demanda pelo método do elemento Hall está aumentando.

  • Aprenda o princípio de funcionamento dos sensores de corrente projetados para medição de uso geral.
  • Entenda as características de cada método de detecção de corrente para selecionar o sensor de corrente correspondente que melhor se adapta à sua aplicação.

Principais tipos de sensores de corrente para medição de uso geral:

Principais tipos de sensores de corrente para medição de alto desempenho:

Como funciona um sensor de corrente?

1. Princípio de funcionamento do método de enrolamento (AC)

sensor de corrente do enrolamento

Os sensores de corrente CA operados no método de enrolamento são o tipo mais comum de sensores de corrente usados em testes elétricos.

  • Um fluxo magnético (Φ) é induzido no núcleo magnético devido ao fluxo da corrente alternada (AC) do condutor medido (lado primário). Um fluxo magnético (Φ') devido à corrente secundária é induzido na bobina secundária (N) como uma reação a este fluxo primário em um esforço para cancelá-lo (back EMF devido à auto-indução).
  • Esta corrente secundária flui através do resistor shunt (r), gerando uma tensão (Vout) em ambas as extremidades do resistor shunt.
  • Esta tensão de saída é proporcional à corrente medida que flui através do condutor medido (Vout= r/N * I).

2. Princípio de funcionamento do método do elemento Hall (DC/AC)

sensor de corrente do elemento hall

Os sensores de corrente do elemento Hall são o método mais básico de medição de corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA).

  • Quando o fluxo magnético (Φ) gerado no núcleo magnético devido à corrente que circula no condutor de medição (lado primário) passa pelo elemento Hall inserido no vão do núcleo magnético, surge uma tensão Hall de acordo com o fluxo magnético devido ao o efeito Hall.
  • Como a tensão induzida pelo efeito Hall é pequena, ela é amplificada com um amplificador (AMP) antes de ser emitida.
  • Esta tensão de saída é proporcional à corrente medida.

3. Princípio de funcionamento do método da bobina de Rogowski (AC)

método da bobina de rogowski

O sensor de corrente usando o método da bobina Rogowski é flexível e de design fino. A estrutura da bobina com núcleo de ar é resistente à saturação magnética, de modo que a linearidade é mantida, tornando-a capaz de medir grandes correntes.

  • Uma tensão é induzida na bobina de núcleo de ar através da interligação do campo magnético produzido pela corrente CA que flui no condutor que está sendo medido (o lado primário do circuito) e a bobina de núcleo de ar.
  • Esta tensão induzida é então emitida como a derivada do tempo (di / dt) da corrente medida.
  • Além disso, um sinal de saída proporcional à corrente constante é obtido passando-o por um integrador.

Características e aplicações de sensores de corrente de uso geral

Tabela de comparação

Método de enrolamento
(AC)		Método do elemento Hall
(CC/CA)		método da bobina de Rogowski
(AC)
Características
  • Nenhuma fonte de alimentação necessária (para a função de detecção de corrente).
  • Dedicado apenas a AC (DC não suportado).
  • Mede corrente DC e AC (até vários quilohertz)
  • Falta precisão devido à linearidade do elemento Hall e às características BH do núcleo magnético.
  • Não é adequado para medições de longo prazo devido ao desvio causado pela temperatura e mudança ao longo do tempo, uma característica causada pelo elemento Hall.
  • Grandes correntes podem ser medidas porque a estrutura sem núcleo elimina qualquer saturação magnética.
  • Sem geração de calor, saturação ou histerese devido à perda magnética (efeito mínimo de redução de frequência)
  • Flexível e fino devido à bobina de núcleo de ar.
  • Baixa impedância de inserção (Baixo impacto no circuito de medição.)
  • Não recomendado para medições de alta precisão devido à alta suscetibilidade a ruídos.
Inscrição
  • Para medidores de potência de pinça de 50 Hz/60 Hz, multímetros de pinça (uso geral)
  • Monitoramento de corrente e potência de frequências comerciais, como gerenciamento de conservação de energia em várias aplicações industriais.
  • Para DC, medidores de potência de 50 Hz/60 Hz (uso geral)
  • Monitoramento da saída de energia da bateria de transportes como veículos, caminhões, ônibus e empilhadeiras.
  • Para inspeção de rotina de instalações de fornecimento de energia, monitoramento da qualidade e consumo de energia em várias aplicações industriais.
  • Medidor de energia CA, para observação de formas de onda (corrente grande e flexível)
  • Grande medição de corrente, inspeção periódica, monitoramento da qualidade da energia e medição do consumo de energia de vários milhares de amperes fluindo em instalações de fornecimento de energia (barramentos).
Soluções propostas pela HIOKISENSOR DE CORRENTE FLEXÍVEL CA CT7046, CT7045, CT7044
CT9667-01, CT9667-02, CT9667-03
(Melhor resistência ao ruído)

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HIOKI projeta e produz nossos próprios sensores de corrente para parear para medir com analisadores de energia e medidores de energia.

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