Co to jest przetwornik prądu?
Ogólnie rzecz biorąc, „przetwornik prądu”, czasami nazywany także „czujnikiem prądu”, to urządzenie służące do pomiaru prądu elektrycznego przepływającego przez obwód. Przekształca mierzony prąd, zwany także prądem pierwotnym, prądem przemiennym lub stałym, na sygnał, który może zostać zmierzony przez tablicę sterującą lub przyrządy, zwany także sygnałem wtórnym i sygnał ten może być prądem, napięciem lub nawet sygnałem cyfrowym. Te przetworniki prądu odgrywają kluczową rolę w różnych gałęziach przemysłu i zastosowaniach, takich jak energoelektronika, dystrybucja energii, energia odnawialna, sprzęt medyczny, kalibracja elektryczna, pojazdy elektryczne i automatyka przemysłowa itp.
Do czego służy przetwornik prądu (CT)?
Przetwornik prądu to urządzenie elektryczne, które mierzy lub przetwarza prąd elektryczny w celach monitorowania lub sterowania. Przetwornik prądu wykonuje następujące czynności:
Pomiar prądu: Głównym zadaniem przetwornika prądu jest prawidłowy pomiar wielkości prądu elektrycznego przepływającego przez przewodnik. Prąd ten może być prądem przemiennym (AC) lub prądem stałym (DC).
Izolacja: Izolację galwaniczną często zapewniają przetworniki prądu pomiędzy prądem wejściowym a sygnałem wyjściowym. Izolacja ta ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i zapobiegania zakłóceniom pomiędzy różnymi elementami układu elektrycznego.
Konwersja sygnału: Przetworniki prądu często przekształcają zmierzony prąd na proporcjonalny sygnał wyjściowy, który zwykle ma postać napięcia lub prądu. Konwersja ta ułatwia komunikację z innymi urządzeniami elektronicznymi, takimi jak mikrokontrolery, sterowniki PLC (programowalne sterowniki logiczne) i systemy gromadzenia danych.
Wzmocnienie: Niektóre przetworniki prądu mogą wzmacniać sygnał prądowy w celu wygenerowania mocniejszego i łatwiejszego do zmierzenia sygnału wyjściowego. W niektórych zastosowaniach to wzmocnienie może pomóc zwiększyć precyzję pomiaru prądu. Dla Czujnik prądu upływu RIT może przekształcić prąd za pomocą mini amperów na napięcie 1 lub 2 V, które można zmierzyć przez sterownik PLC lub mikrokontrolery.
Przetworniki prądowe mogą mieć różne rodzaje wyjść, takie jak wyjście napięciowe (na przykład wyjściowy przetwornik prądowy 0-10 V), wyjście prądowe, wyjście częstotliwościowe lub cyfrowe protokoły komunikacyjne (na przykład przetwornik prądowy 4-20 mA lub Modbus). Używany typ wyjścia zależy od unikalnych potrzeb aplikacji.
Dokładność i czułość: Przetworniki prądu są zbudowane tak, aby zapewniać precyzyjne pomiary w danym zakresie. Aby dopasować się do zamierzonego zakresu prądu, często zawierają one regulowaną czułość lub ustawienia wzmocnienia.
Przetworniki prądu Hangzhi zawierają mechanizmy zabezpieczające chroniące przed przetężeniami i innymi problemami elektrycznymi.
Co to jest przetwornik prądu stałego lub DCCT?
Przetwornik prądu stałego, alternatywnie nazywany czujnikiem prądu stałego, przetwornikiem prądu stałego lub DCCT, to urządzenie elektryczne zaprojektowane specjalnie do pomiaru i przekształcania sygnałów elektrycznych prądu stałego (DC) na wyjścia proporcjonalne do nich. Wyjścia te zwykle manifestują się jako napięcie, prąd lub dane cyfrowe.
Głównym celem przetwornika prądu stałego (DC) jest zapewnienie dokładnego i izolowanego obrazu mierzonego prądu stałego. Osiągnięcie tego wyniku jest ułatwione dzięki integracji różnych urządzeń czujnikowych, takich jak bramka strumienia lub czujnik Halla, obwody kondycjonowania sygnału i interfejsy wyjściowe. Podstawową funkcją elementu czujnikowego jest wykrywanie prądu stałego (DC) i przekształcanie go w wymierny sygnał. Sygnał ten jest następnie przetwarzany i dostosowywany przez obwód kondycjonowania sygnału. Uzyskany sygnał wyjściowy jest wierną reprezentacją prądu wejściowego, ale jest sformatowany w sposób kompatybilny z innymi urządzeniami lub systemami w celu zapewnienia bezproblemowej integracji.
Co to jest przetwornik prądu przemiennego?
Przetwornik prądu przemiennego, znany również jako czujnik prądu przemiennego lub przetwornik prądu przemiennego, to urządzenie generujące sygnał wyjściowy, który dokładnie odzwierciedla wielkość i atrybuty prądu przemiennego przepływającego przez przewodnik, takie jak częstotliwość i kąt fazowy. Wynikowy sygnał wyjściowy zwykle objawia się jako sygnał napięciowy, sygnał prądowy lub sygnał cyfrowy, w zależności od konkretnej konfiguracji i wymagań przetwornika.
Wykorzystuje kilka strategii, aby osiągnąć tę konwersję, bramkę strumieniową, metodologie elektromagnetyczne i optyczne. Mechanizm czujnikowy jest odpowiedzialny za wykrywanie pola magnetycznego lub elektromagnetycznego wytwarzanego przez prąd przemienny (AC). Następnie wykryte informacje są przekształcane na proporcjonalny sygnał wyjściowy za pomocą wewnętrznej elektroniki. Przetworniki prądu AC odgrywają kluczową rolę w szerokim zakresie zastosowań wymagających precyzyjnego pomiaru i konwersji prądów przemiennych.
Przetworniki prądu przemiennego mają ogromne znaczenie w różnych dziedzinach, w tym w dystrybucji energii, zarządzaniu energią, sterowaniu silnikami i automatyce przemysłowej, w zakresie zapewnienia wydajności, bezpieczeństwa i optymalnego działania różnorodnych systemów elektrycznych poprzez ułatwianie precyzyjnego monitorowania prądów przemiennych.
Jak działa przetwornik prądu? oraz Zasada przetwornika prądu
Współczesne przetworniki działają na zasadzie przekształcania pierwotnego prądu elektrycznego przepływającego przez przewodnik na wymierny wtórny sygnał wyjściowy. Zasada działania przetwornika prądu może się różnić w zależności od konkretnego typu zastosowanego przetwornika. Poniżej wyjaśniono podstawowe zasady działania kilku popularnych typów przetworników prądu:
Przetworniki prądu Fluxgate
Przetworniki Fluxgate wykorzystują rdzeń złożony z materiału wykazującego charakterystykę histerezy. Stan magnetyczny rdzenia ulega zmianom w odpowiedzi na prąd wejściowy. Fluktuacja magnetyczna jest rozpoznawana i określana ilościowo, co daje moc wyjściową wprost proporcjonalną do prądu wejściowego.
Dowiedz się więcej o szczegółowej zasadzie działania czujniki prądu fluxgate, oraz Katalog czujników prądu i testerów Hangzhi Fluxgate.
Przetworniki prądu z efektem Halla
Przetworniki te wykorzystują zjawisko efektu Halla, które odnosi się do wytwarzania różnicy napięcia w przewodniku w odpowiedzi na przyłożenie pola magnetycznego prostopadłego do kierunku przepływu prądu. Czujnik Halla umieszczony blisko przewodnika jest w stanie wykryć różnicę napięcia, która jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu. Przetwornik służy do wzmacniania i kondycjonowania sygnału napięciowego, generując w ten sposób sygnał wyjściowy dokładnie odzwierciedlający prąd wejściowy.
Dowiedz się więcej o Przetworniki prądu z efektem Halla i różnice pomiędzy przetworniki prądu z bramką strumieniową i przetworniki prądu z efektem Halla.
Chociaż przetworniki prądu z efektem Halla są najpopularniejsze w branży do wykrywania prądu, rodzaj taniego czujnika prądu z bramką strumieniową zastępuje niektóre czujniki prądu z efektem Halla, zapewniając lepszą dokładność i liniowość, ale przy podobnym koszcie. Dowiedz się więcej o Efekt Halla Hangzhi HIT zastępujący przetworniki prądowe.
Przetworniki cewkowe Rogowskiego
Przetworniki cewkowe Rogowskiego składają się ze zwiniętego, elastycznego przewodnika owiniętego wokół przewodnika docelowego. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez przewodnik, wytwarza siłę elektromotoryczną na cewce, która jest wprost proporcjonalna do szybkości zmian prądu. Indukowane napięcie jest całkowane względem czasu w celu ustalenia dokładnej wartości prądu.
Przekładniki prądowe (CT)
Przekładniki prądowe (CT) składają się z uzwojenia pierwotnego połączonego szeregowo z przewodnikiem przewodzącym prąd, a także z uzwojenia wtórnego. Pole magnetyczne w rdzeniu jest generowane głównie przez uzwojenie pierwotne, co prowadzi do późniejszej indukcji prądu w uzwojeniu wtórnym. Zależność między prądem wtórnym a prądem pierwotnym jest proporcjonalna, przy czym wielkość tego pierwszego jest często zmniejszana do poziomu, który można wygodnie zmierzyć.
Dowiedz się więcej o Przetwornik prądowy vs przekładniki prądowe.
Jak dobrać przetworniki prądu i urządzenia
Proces wyboru odpowiedniego przetwornika prądu wymaga dokładnej oceny różnych kluczowych zmiennych, aby upewnić się, że przetwornik odpowiednio spełnia unikalne wymagania danego zastosowania. Poniżej przedstawiono kompleksową strukturę sekwencyjną, której celem jest ułatwienie procesu podejmowania decyzji, umożliwiając jednostkom dokonanie optymalnego wyboru.
Rodzaj prądu
Określ, czy chcesz zmierzyć prąd przemienny, czy stały. Spowoduje to zawężenie opcji do przetworników prądu przemiennego lub przetworników prądu stałego.
Obecnie przetwornik prądu z bramką strumieniową lub przetworniki prądu z efektem Halla mogą mierzyć zarówno prąd stały, jak i przemienny. Jednakże przekładnik prądowy może mierzyć tylko prąd przemienny, ale nie może mierzyć prądu stałego.
Zakres prądu
Zdefiniuj minimalny i maksymalny poziom prądu, jaki chcesz zmierzyć. Zwykle musimy pozostawić bufor inżynieryjny wynoszący około 10% do 20% rzeczywistego prądu pierwotnego pomiaru i zakresu nominalnego przetwornika prądu lub testera prądu. Zwykle przetworniki prądu są oznaczone zakresem prądu stałego, więc gdy pomiarem jest prąd przemienny, zakres nominalny należy obliczyć z wartością 0,707. Na przykład przetwornik prądu o maksymalnym zakresie DC1000A może mierzyć tylko 707A AC.
Obecnie przetworniki prądu mogą mierzyć do ponad 10 000 A, a w przypadku przetwornika prądu różnicowego do 10 mA.
Wymagania dotyczące dokładności
Określ wymagany poziom dokładności pomiarów. Różne przetworniki oferują różny stopień dokładności. Upewnij się, że specyfikacje dokładności wybranego przetwornika odpowiadają Twoim potrzebom.
Jest to kolejny ważny parametr, który należy wziąć pod uwagę, ponieważ dokładność pomiaru prądu ma kluczowe znaczenie dla sygnału, który należy odesłać do sterownika, szczególnie w przypadku sprzętu wymagającego dużej precyzji, takiego jak rezonans magnetyczny oraz wysoce precyzyjny zasilacz lub sprzęt testujący.
Jednak dzięki technologii wielopunktowej bramki o zerowym strumieniu w zamkniętej pętli jesteśmy w stanie sprowadzić wysoce precyzyjne urządzenie do pomiaru prądu do akceptowalnego poziomu.
AIT Precyzyjny czujnik prądu może mierzyć prąd do DC12000A z dokładnością do 10 ppm;
Przemysłowy przetwornik prądu może mierzyć prąd do DC6000A z dokładnością 0,02%;
The Wymiana przetwornika prądu z efektem Halla w bramce zerowego strumienia HIT może osiągnąć wyjątkowo niski koszt z dokładnością 0,05%. Jest to świetny zamiennik przy podobnym koszcie tradycyjnego przetwornika prądowego z efektem Halla, który zwykle ma dokładność od 0,5% do 2%.
Sygnał wyjściowy
Typ wyjścia to kolejna kwestia, którą należy wziąć pod uwagę przy wyborze przetworników prądu, ponieważ zwykle trudniej jest zmienić sprzęt końcowy, głównie karty wejść analogowych lub kontroler. Dzięki temu łatwiej jest wybrać odpowiedni typ wyjścia sygnału, pasujący do kontrolera lub kart AI.
Aby spełnić wymagania większości zastosowań, większość producentów OEM przetworników prądu zapewnia następujące dostępne typy sygnałów wyjściowych:
Sygnał analogowy;
Aktualny sygnał:
Standardowy sygnał 4-20mA, dla modułów PLC AI;
Niestandardowy sygnał prądowy, do analizatorów sieci, multimetrów itp.
Sygnał napięciowy:
Przetwornik prądu wyjściowego ±10V lub 0-10V, np. AIT1000-10V;
Sygnał cyfrowy:
Niektóre cyfrowe czujniki prądu mogą również wysyłać zmierzoną wartość również przez RS232/485, dzięki czemu zmierzony prąd może być jeszcze łatwiej przesłany z powrotem do sterownika lub serwera.
Wyświetlanie w czasie rzeczywistym:
Większość obecnych testerów, zwłaszcza przenośne testery prądu stałego, nie podawaj pomiaru o wysokiej dokładności. Dzięki technologii bramki o zerowym strumieniu dostępny jest precyzyjny tester prądu i standardowy tester elektryczny, który może mierzyć do DC1500A z dokładnością 0,02% i wyświetlaniem w czasie rzeczywistym. Testery te są szeroko stosowane w laboratoriach kalibracji elektrycznej i zastosowaniach przemysłowych, zwłaszcza wielu producentów OEM akumulatorów EV używa precyzyjnych testerów prądu do kalibracji sprzętu do testowania rozładowania akumulatora.
Wymagania dotyczące izolacji
Oceń konieczność wdrożenia izolacji galwanicznej pomiędzy stroną pierwotną i wtórną w konkretnym zastosowaniu. Zapewnienie bezpieczeństwa i ograniczenie występowania pętli uziemienia ma w tym kontekście istotne znaczenie.
Zakres częstotliwości lub przepustowość
Podczas pracy z prądem przemiennym (AC) lub prądem pulsacyjnym ważne jest, aby wziąć pod uwagę zakres częstotliwości mający zastosowanie do konkretnego zastosowania. Niektóre przetworniki mogą mieć ograniczone pasmo, dlatego zaleca się wybranie przetwornika, który jest w stanie skutecznie obsłużyć żądany zakres częstotliwości.
Warunki środowiska
Warunki środowiskowe obejmują różne aspekty, w tym między innymi temperaturę, wilgotność i obecność pyłu lub związków żrących. Wybierz przetwornik, który jest w stanie wytrzymać warunki środowiskowe odpowiednie dla konkretnego zastosowania.
Metoda instalacji i rozmiar fizyczny
Metoda instalacji: Pierwszy krok w procesie instalacji polega na określeniu odpowiedniego projektu dla danego zastosowania, np dzielony rdzeń czy konstrukcja z zamkniętą pętlą, czy też do montażu na panelu, na płytce drukowanej itp. Ponadto należy rozważyć, czy wymagany jest przetwornik zaciskany wokół przewodu. Wybierz pragmatyczną metodologię procedury wdrażania.
Wymiary są również istotne do rozważenia, a klient zwykle może uzyskać plik STP w celu zintegrowania modelu przetwornika prądowego z ogólnym modelem projektu sprzętu i sprawdzenia, czy jest wystarczająco dużo miejsca lub czy otwór jest wystarczająco duży, aby przejść przewód.
Rozważania budżetowe
Prosimy o sprawdzenie budżetu przeznaczonego na zakup przetwornika. Aby wybrać najbardziej optymalne rozwiązanie pod względem wartości, należy dokładnie ocenić i porównać swoje wymagania z powiązanymi kosztami. Na obecnym rynku przetworników są czujniki o wysokich lub niskich cenach i zawsze mądrze będziemy wydawać nasze pieniądze.
Reputacja producenta i wsparcie
Wybór przetworników w oparciu o reputację producenta: Zaleca się wybieranie przetworników produkowanych przez firmy o ugruntowanej pozycji, posiadające udokumentowane doświadczenie w dostarczaniu niezawodnych produktów najwyższej jakości. Przeprowadź dokładne wyszukiwanie opinii użytkowników i rekomendacji branżowych.
W przypadku niepewności co do optymalnego przetwornika dla konkretnego zastosowania, zaleca się zasięgnięcie porady ekspertów technicznych lub zespołów wsparcia producentów.
Polski 
English 
Español 
Português 
Français 
Deutsch 
Русский 
العربية 
Nederlands 
Türkçe 
Português do Brasil 
English (Canada) 
English (UK) 
한국어 
日本語 
English (Australia) 
Deutsch (Österreich) 
Nederlands (België) 
Français de Belgique 
Dansk 
Svenska 
Deutsch (Schweiz) 
Italiano 
English (South Africa) 
Română 
Magyar 
Čeština 
Suomi 
Bahasa Indonesia 
Español de Argentina 
Español de Chile 
Español de Perú 
Español de México 
Ελληνικά