Датчики постоянного и переменного тока.
Датчики тока предназначены для измерения постоянного или переменного токов с гальванической развязкой силовой цепи и цепей контроля. Конструкция датчиков тока включает в себя магнитопровод с зазором и компенсационной обмоткой, датчик Холла и электронную плату обработки сигналов. Магниточувствительный датчик Холла закреплен в зазоре магнитопровода и соединен с входом электронного усилителя. При протекании измеряемого тока по шине, охватываемой магнитопроводом, в последнем наводится магнитная индукция. Датчик Холла, реагирующий на возникшее магнитное поле, вырабатывает напряжение, пропорциональное величине наведенной магнитной индукции. Выходной сигнал с датчика усиливается электронным усилителем и подается в компенсационную обмотку. В результате, по обмотке течет компенсационный ток, пропорциональный измеряемому току по величине и соответствующий ему по форме. Возникающее при этом магнитное поле компенсационной обмотки компенсирует магнитное поле измеряемого тока, и датчик Холла работает как нуль-орган. При этом полоса частот, пропускаемая таким датчиком тока, составляет от 0 Гц (постоянный ток) до 200 кГц.
Датчики переменного тока.
С целью удешевления приборов, была разработана и серийно изготавливается линейка датчиков для измерения только переменных токов промышленной частоты 50 Гц. Такие датчики состоят из трансформатора тока и электронной платы обработки сигнала. Для удобства потребителей могут быть изготовлены различные варианты датчиков, отличающиеся формой выходного сигнала:
1 вариант - на выходе датчика напряжение, пропорциональное измеряемому току;
2 вариант - на выходе датчика напряжение, пропорциональное действующему значению измеряемого тока;
3 вариант - стандартный токовый выход 4/20 мА (0/20 мА), пропорциональный действующему значению измеряемого тока.
Разъемные датчики тока:
При проведении мониторинга действующего электрооборудования, при ремонтных работах на предприятиях с непрерывным циклом работы и в ряде других случаев требуются датчики тока, которые бы допускали их установку без разрыва токовых цепей. Для этих целей нами были разработаны и выпускаются разъемные датчики измерения тока, т.е. датчики, которые непосредственно собираются и устанавливаются на токовой шине. В настоящее время серийно изготавливаются 2 типа таких датчиков:
1. Датчик измерения постоянного и переменного токов до 1500 А, предназначенный для монтажа на плоскую шину 80х10 мм;
2. Датчик измерения переменного тока с окном 19х19 мм.
Датчики тока
Линейные датчики Холла могут быть использованы в составе измерителей силы тока в пределах от 250 мА до тысяч ампер. Важнейшим достоинством таких датчиков является полное отсутствие электрической связи с измеряемой цепью. Линейные датчики позволяют измерять постоянные и переменные токи, в том числе токи довольно высокой частоты. Если линейный датчик Холла расположен вблизи проводника с током, то выходное напряжение датчика пропорционально индукции магнитного поля, окружающего проводник. Величина индукции, в свою очередь, пропорциональна току.
В простейшем случае датчик тока представляет собой конструкцию, в которой датчик Холла устанавливается около провода, по которому течёт измеряемый ток (рис. 6а). Такие датчики используются для измерения больших токов, особенно в линиях электропередач.
Индукция В определяется по формуле:
где r – расстояние от центра чувствительной области датчика до оси симметрии проводника в метрах. Чувствительность датчика тока может быть значительно увеличена путём использования концентратора магнитного потока в виде магнитопровода с прорезью, в которую помещается линейный датчик Холла (рис. 6б). В этом случае индукция магнитного потока через датчик:
