Сенсори напруги і струму

1. Резистивні

Використовуються для вимірювання постійних і змінних напруги і струму.

2. Трансформаторні

Застосовуються для вимірювання змінного струму. Дозволяють зменшити вхідний опір сенсора і гальванічно розв’язати контур керування з силовою частиною.

3. Сенсори на основі ефекту Холла

Ефект Холла проявляється у провідниках, розміщених у магнітному полі. Якщо через нього пропускати струм, то у напрямі перпендикулярному струму І, який створюється джерелом V_S, і магнітній індукції В в провіднику виникне ЕРС E_H, рис. 1:

, (3)

де θ – кут між напрямом магнітної індукції і струму.

Рис. 1. Ефект Холла

Сенсори на основі ефекту Холла можуть використовуватись для вимірювання магнітного потоку (до вивода V_S під’єднується джерело постійного струму, вихідна напруга Е_Н пропорційна індукції магнітного поля В) або струму.

Сенсор для вимірювання струму складається з осердя, через яке проходить провідник зі струмом, і мікросхеми сенсора Холла, яка розміщується у спеціальному зазорі осердя, рис. 2. Осердя створює магнітне поле пропорційне вхідному струму. Для створення постійного струму у сенсорі використовують джерело постійної напруги. Вихідна напруга сенсора пропорційна струму. Сенсори Холла мають похибку до 10 %. Для зменшення похибки використовують контур зворотного зв’язку, який реалізується за допомогою додаткової компенсаційної обмотки, рис. 3. Полярність цієї обмотки обрана так, щоб компенсувати поле створене вимірюваним струмом. На цю обмотку подається підсилений сигнал з мікросхеми сенсора, що призводить до компенсації поля, створеного вхідним струмом. Сигнал вимірюваного струму знімається з обмотки компенсації.

Рис. 2. Сенсор Холла

Рис. 3. Сенсор Холла з компенсаційною обмоткою