Qu'est-ce qu'un transducteur de courant ?
De manière générale, un « transducteur de courant », également parfois appelé « capteur de courant », est un appareil utilisé pour mesurer le courant électrique circulant dans un circuit. Il convertit le courant à mesurer, également appelé courant primaire, courant alternatif ou continu, en signal mesurable par la carte de commande ou les instruments, également appelé signal secondaire et ce signal peut être du courant, de la tension ou même un signal numérique. Ces transducteurs de courant jouent un rôle essentiel dans diverses industries et applications, telles que l'électronique de puissance, la distribution d'énergie, les énergies renouvelables, les équipements médicaux, l'étalonnage électrique, les véhicules électriques et l'automatisation industrielle, etc.
À quoi sert un transducteur de courant (CT) ?
Un transducteur de courant est un appareil électrique qui mesure ou convertit un courant électrique à des fins de surveillance ou de contrôle. Un transducteur de courant effectue les opérations suivantes :
Mesure du courant : la fonction principale d'un transducteur de courant est de mesurer correctement l'amplitude d'un courant électrique circulant dans un conducteur. Ce courant peut être soit du courant alternatif (AC), soit du courant continu (DC).
Isolation : L'isolation électrique est fréquemment assurée par des transducteurs de courant entre le courant d'entrée et le signal de sortie. Cette isolation est essentielle pour la sécurité et pour éviter les interférences entre les différents composants d'un système électrique.
Conversion du signal : les transducteurs de courant convertissent fréquemment le courant mesuré en un signal de sortie proportionné, généralement sous forme de tension ou de courant. Cette conversion facilite la communication avec d'autres appareils électroniques tels que les microcontrôleurs, les PLC (Programmable Logic Controllers) et les systèmes d'acquisition de données.
Amplification : Certains transducteurs de courant peuvent amplifier le signal de courant afin de générer une sortie plus puissante et plus facile à mesurer. Dans certaines applications, cette amplification peut contribuer à améliorer la précision de la mesure du courant. Pour le Capteur de courant de fuite RIT peut convertir le courant avec des mini ampères en tension de 1 ou 2 V mesurable par le PLC ou les microcontrôleurs.
Les transducteurs de courant peuvent avoir une variété de types de sortie, tels qu'une sortie de tension (par exemple, un transducteur de courant de sortie 0-10 V), une sortie de courant, une sortie de fréquence ou des protocoles de communication numérique (par exemple, un transducteur de courant 4-20 mA ou Modbus). Le type de sortie utilisé est déterminé par les besoins uniques de l'application.
Précision et sensibilité : les transducteurs de courant sont conçus pour fournir des mesures précises dans une plage donnée. Pour correspondre à la plage de courant prévue, ils incluent fréquemment des paramètres de sensibilité ou de gain réglables.
Les transducteurs de courant Hangzhi incluent des mécanismes de protection pour se défendre contre les circonstances de surintensité et autres problèmes électriques.
Qu'est-ce qu'un transducteur de courant continu ou DCCT ?
Un transducteur de courant continu, également appelé capteur de courant continu, convertisseur de courant continu ou DCCT, est un appareil électrique spécialement conçu pour mesurer et transformer les signaux électriques à courant continu (CC) en sorties qui leur sont proportionnelles. Ces sorties se manifestent généralement sous forme de tension, de courant ou de données numériques.
L'objectif principal d'un transducteur de courant continu (CC) est de fournir une représentation précise et isolée du courant CC mesuré. L'obtention de ce résultat est facilitée par l'intégration de divers dispositifs de détection tels que le capteur fluxgate ou Hall, les circuits de conditionnement du signal et les interfaces de sortie. La fonction principale de l'élément de détection est de détecter le courant continu (DC) et de le transformer en un signal quantifiable. Ce signal est ensuite traité et ajusté par le circuit de conditionnement du signal. La sortie obtenue est une représentation fidèle du courant d'entrée, mais elle est formatée de manière compatible avec d'autres appareils ou systèmes pour une intégration transparente.
Qu'est-ce qu'un transducteur de courant alternatif ?
Un transducteur de courant alternatif, également connu sous le nom de capteur de courant alternatif ou convertisseur de courant alternatif, est un dispositif permettant de générer une sortie qui représente précisément l'amplitude et les attributs du courant alternatif traversant un conducteur, tels que la fréquence et l'angle de phase. La sortie résultante se manifeste généralement sous la forme d'un signal de tension, d'un signal de courant ou d'un signal numérique, en fonction de la configuration et des exigences particulières du transducteur.
Il utilise plusieurs stratégies pour réaliser cette conversion, des méthodologies fluxgate, électromagnétiques et optiques. Le mécanisme de détection est chargé de détecter le champ magnétique ou électromagnétique produit par le courant alternatif (AC). Par la suite, ces informations détectées sont converties en un signal de sortie proportionné à l'aide de l'électronique interne. Les transducteurs de courant alternatif jouent un rôle crucial dans une large gamme d'applications qui nécessitent une mesure et une conversion précises des courants alternatifs.
Les transducteurs de courant alternatif revêtent une importance capitale dans divers domaines, notamment la distribution d'énergie, la gestion de l'énergie, le contrôle des moteurs et l'automatisation industrielle, en termes d'assurance de l'efficacité, de la sécurité et du fonctionnement optimal de divers systèmes électriques en facilitant une surveillance précise des courants alternatifs.
Comment fonctionne un transducteur de courant ? et Le principe du transducteur de courant
Les transducteurs contemporains fonctionnent en transformant le courant électrique primaire traversant un conducteur en une sortie secondaire quantifiable. Le principe de fonctionnement du transducteur de courant peut différer selon le type spécifique de transducteur utilisé. Ce qui suit explique les principes opérationnels fondamentaux de plusieurs types de transducteurs de courant courants :
Transducteurs de courant Fluxgate
Les transducteurs Fluxgate utilisent un noyau composé d'un matériau présentant des caractéristiques d'hystérésis. L'état magnétique du noyau subit une modification en réponse au courant d'entrée. La fluctuation magnétique est reconnue et quantifiée, ce qui donne une sortie directement proportionnelle au courant d'entrée.
Apprenez-en davantage sur le principe de fonctionnement détaillé de capteurs de courant fluxgate, et le Catalogue de capteurs et de testeurs de courant Hangzhi fluxgate.
Transducteurs de courant à effet Hall
Ces transducteurs utilisent le phénomène d'effet Hall, qui fait référence à la production d'une disparité de tension aux bornes d'un conducteur en réponse à l'application d'un champ magnétique perpendiculaire à la direction du flux de courant. Le capteur Hall, lorsqu'il est placé à proximité du conducteur, est capable de détecter l'écart de tension, qui est directement proportionnel au courant. Le transducteur sert à amplifier et conditionner le signal de tension, générant ainsi une sortie qui représente avec précision le courant d'entrée.
En savoir plus sur Transducteurs de courant à effet Hall et les différences entre transducteurs de courant fluxgate et transducteurs de courant à effet hall.
Bien que les transducteurs de courant à effet Hall soient les plus populaires pour la détection de courant dans l'industrie, un type de capteur de courant à fluxgate à faible coût remplace certains capteurs de courant à effet Hall pour une meilleure précision et linéarité, mais avec un coût similaire. En savoir plus sur Effet Hall Hangzhi HIT remplaçant les transducteurs de courant.
Transducteurs à bobine de Rogowski
Les transducteurs à bobine de Rogowski sont constitués d'un conducteur flexible et enroulé en boucle autour du conducteur cible. Lorsqu'un courant électrique traverse un conducteur, il génère une force électromotrice à travers la bobine qui est directement proportionnelle à la vitesse à laquelle le courant change. La tension induite est intégrée dans le temps afin de connaître la valeur précise du courant.
Transformateurs de courant (TC)
Les transformateurs de courant (TC) sont constitués d'un enroulement primaire relié en série au conducteur transportant le courant, ainsi que d'un enroulement secondaire. Le champ magnétique dans le noyau est principalement généré par l’enroulement primaire, conduisant ensuite à l’induction d’un courant dans l’enroulement secondaire. La relation entre le courant secondaire et le courant primaire est une relation de proportionnalité, le premier étant souvent réduit en amplitude à un niveau qui peut être facilement mesuré.
En savoir plus sur transducteur de courant vs transformateurs de courant.
Comment sélectionner les transducteurs et appareils de courant
Le processus de choix du transducteur de courant approprié nécessite une évaluation minutieuse de diverses variables cruciales pour s'assurer que le transducteur répond de manière adéquate aux exigences uniques de l'application donnée. Vous trouverez ci-dessous un cadre séquentiel complet visant à faciliter le processus de prise de décision, permettant ainsi aux individus de parvenir à un choix optimal.
Type de courant
Déterminez si vous devez mesurer le courant alternatif ou continu. Cela réduira vos options aux transducteurs de courant alternatif ou aux transducteurs de courant continu.
De nos jours, les transducteurs de courant à fluxgate ou les transducteurs de courant à effet Hall peuvent mesurer à la fois le courant continu et alternatif. Cependant, le transformateur de courant ne peut mesurer que le courant alternatif, mais ne peut pas mesurer le courant continu.
Plage actuelle
Définissez les niveaux de courant minimum et maximum que vous comptez mesurer. Nous devons normalement laisser environ 10% à 20% tampon technique du courant primaire réel de la mesure et de la plage nominale du transducteur de courant ou du testeur de courant. Normalement, les transducteurs de courant sont étiquetés avec une plage de courant CC, donc lorsque la mesure est CA, la plage nominale doit être calculée avec 0,707. Par exemple, un transducteur de courant avec une plage maximale de DC1000A ne peut mesurer que 707A AC.
De nos jours, les transducteurs de courant peuvent mesurer jusqu'à plus de 10 000 A, et jusqu'à 10 mA avec un transducteur de courant résiduel.
Exigences de précision
Identifiez le niveau de précision requis pour vos mesures. Différents transducteurs offrent différents degrés de précision. Assurez-vous que les spécifications de précision du transducteur choisi correspondent à vos besoins.
Il s'agit d'un autre paramètre important que vous devrez prendre en compte, car la précision de la mesure du courant est essentielle au signal à renvoyer au contrôleur, en particulier pour les équipements exigeant une haute précision, comme l'IRM et l'alimentation électrique ou les équipements de test de haute précision.
Cependant, grâce à la technologie de porte à flux nul multipoint en boucle fermée, nous sommes en mesure de ramener le dispositif de mesure de courant de haute précision à un niveau acceptable.
AIT Capteur de courant de haute précision peut mesurer le courant jusqu'à DC12000A avec une précision de 10 ppm ;
Transducteur de courant industriel peut également mesurer le courant jusqu'à DC6000A avec une précision de 0,02% ;
Le Remplacement du transducteur de courant à effet Hall à porte à flux nul HIT peut atteindre un coût extrêmement faible avec une précision de 0,05%. Il s'agit d'un excellent remplacement avec un coût similaire pour les transducteurs de courant à effet Hall traditionnels, qui ont normalement une précision de 0,5% à 2%.
Signal de sortie
Le type de sortie est un autre élément à prendre en compte lors de la sélection des transducteurs de courant, car il est normalement plus difficile de changer l'équipement en aval, principalement les cartes d'entrée analogiques ou le contrôleur. Il devient ainsi plus facile de sélectionner le type de sortie de signal adapté à votre contrôleur ou à vos cartes AI.
Pour répondre à la plupart des types d'exigences d'application, la plupart des fabricants de transducteurs actuels proposent les types de signaux de sortie suivants :
Signal analogique ;
Signal actuel :
Signal standard 4-20 mA, pour les modules PLC AI ;
Signal de courant non standard, pour analyseur de puissance ou multimètre etc.
Signal de tension :
Transducteur de courant de sortie ±10 V ou 0-10 V, par exemple AIT1000-10 V ;
Signal numérique:
Certains capteurs de courant numériques peuvent également émettre la valeur mesurée via RS232/485, de cette façon, le courant mesuré peut être retransmis au contrôleur ou coupé encore plus facilement.
Affichage en temps réel :
La plupart des testeurs actuels, notamment les testeurs de courant continu portables, ne donne pas de mesure de haute précision. Grâce à la technologie de porte à flux zéro, il existe un testeur de courant de haute précision et un testeur standard électrique pouvant mesurer jusqu'à DC1500A avec une précision de 0,02% avec affichage en temps réel. Ces testeurs sont largement utilisés dans les laboratoires d'étalonnage électrique et dans les applications industrielles. En particulier, de nombreux constructeurs OEM de batteries EV utilisent un testeur de courant de haute précision pour étalonner l'équipement de test de décharge de la batterie.
Exigences d'isolement
Évaluez la nécessité de mettre en œuvre une isolation galvanique entre les côtés primaire et secondaire dans votre application spécifique. Assurer la sécurité et atténuer l’apparition de boucles de terre revêt une importance capitale dans ce contexte.
Gamme de fréquences ou bande passante
Lorsque vous travaillez avec des courants alternatifs (AC) ou du courant pulsé, il est important de prendre en compte la plage de fréquences applicable à votre application spécifique. Certains transducteurs peuvent posséder une bande passante limitée, il est donc conseillé de sélectionner un transducteur capable de s'adapter efficacement à la plage de fréquences souhaitée.
Conditions environnementales
Les conditions environnementales englobent divers aspects, notamment la température, l'humidité et la présence de poussière ou de composés corrosifs. Sélectionnez un transducteur capable de supporter les conditions environnementales pertinentes pour votre application spécifique.
Méthode d'installation et taille physique
Méthode d'installation : La première étape du processus d'installation consiste à déterminer la conception appropriée pour l'application, telle qu'un à noyau divisé ou une conception en boucle fermée ou est-ce pour un montage sur panneau, sur PCB, etc. De plus, il est nécessaire de déterminer si un transducteur qui se fixe autour du conducteur est nécessaire. Sélectionnez une méthodologie pragmatique pour la procédure de mise en œuvre.
Les dimensions sont également essentielles à prendre en compte, et le client peut normalement obtenir un fichier STP pour intégrer le modèle de transducteur actuel dans son modèle de conception d'équipement global afin de savoir s'il y a suffisamment d'espace ou si l'ouverture est suffisamment grande pour que le conducteur puisse passer.
Considérations budgétaires
Veuillez vérifier le budget alloué à l'acquisition du transducteur. Afin d'identifier la solution la plus optimale en termes de valeur, il est impératif d'évaluer et de peser soigneusement vos besoins par rapport aux coûts associés. Sur le marché actuel des transducteurs, il existe des capteurs avec des prix élevés ou bas, et il sera toujours judicieux de dépenser notre argent.
Réputation et assistance du fabricant
Sélection de transducteurs basée sur la réputation du fabricant : il est conseillé d'opter pour des transducteurs fabriqués par des entreprises bien établies ayant fait leurs preuves en matière de fourniture de produits fiables et de qualité supérieure. Effectuez une recherche approfondie des avis des utilisateurs et des recommandations de l’industrie.
En cas d'incertitude quant au transducteur optimal pour une application spécifique, il est conseillé de demander conseil à des experts techniques ou aux équipes d'assistance des fabricants.
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