Esistono molti metodi di misurazione della corrente. Ogni metodo è adatto a diverse occasioni e ogni metodo ha le sue caratteristiche. Questo articolo introduce diversi metodi di misurazione della corrente comuni e confronta le rispettive caratteristiche.

Trasformatore di corrente elettromagnetico

Un trasformatore di corrente elettromagnetico è l'apparecchiatura di misura più utilizzata nel sistema di alimentazione. Ha una tecnologia matura, basso costo e altissima precisione. È attualmente l'apparecchiatura di misurazione più utilizzata. Ma i trasformatori di corrente elettromagnetici hanno molte limitazioni:

1. L'isolamento è difficile, soprattutto sopra i 500 kV, il volume, la qualità e il prezzo del trasformatore sono aumentati a causa dell'isolamento;

2. Quando la gamma dinamica è piccola e la corrente è grande, il TA sarà saturo e la saturazione renderà la protezione secondaria incapace di identificare correttamente il fenomeno di guasto;

3. Il segnale di uscita del trasformatore deve essere posato con cavi per l'apparecchiatura secondaria e deve essere convertito due volte in una quantità digitale;

4. Il circuito aperto del TA genererà alta tensione, mettendo in pericolo la sicurezza delle persone e delle apparecchiature;

5. È facile produrre risonanza ferromagnetica;

6. Il trasformatore di corrente ha un'elevata precisione alla frequenza operativa specificata, ma l'intervallo di frequenza a cui può adattarsi è molto ristretto, in particolare non può trasmettere CC. Inoltre, c'è una corrente di eccitazione quando il trasformatore di corrente è in funzione, quindi è un elemento induttivo. , presenta gli stessi svantaggi dello shunt.

Sensore di corrente Hall

Sensore di corrente Hall, è possibile misurare sia la corrente CC che CA, il normale trasformatore di corrente può misurare solo la corrente CA, il normale trasformatore di corrente, quando si utilizza, il lato secondario non può essere un circuito aperto, il sensore di corrente Hall può essere un circuito aperto. La tensione di uscita del sensore di corrente Hall è proporzionale all'entità della corrente che scorre attraverso il lato primario e anche la polarità di uscita cambia quando cambia la direzione della corrente del lato primario, quindi può misurare corrente alternata e corrente continua, e lì non è un requisito speciale per la forma d'onda; anche la gamma di frequenza applicabile è ampia. Generalmente utilizzato nei circuiti elettronici, come i convertitori di frequenza. Il trasformatore CA può misurare solo CA e la frequenza deve essere la frequenza nominale. Ad esempio, il trasformatore a 50 Hz presenta un errore elevato nella misurazione di 60 Hz e il segnale di uscita non può entrare direttamente nel circuito di rilevamento elettronico.

Altri vantaggi dei sensori Hall sono:

1. Buona linearità: migliore dello 0,1%;

2. Buone prestazioni dinamiche: il tempo di risposta è inferiore a 1μs e la velocità di tracciamento di/dt è superiore a 50A/μs. Le eccellenti prestazioni dinamiche del modulo sensore Hall forniscono una base fondamentale per migliorare le prestazioni dei moderni sistemi di controllo. Rispetto a questo, il tempo di risposta del trasformatore comune è di 10-12 ms, che non può soddisfare le esigenze dello sviluppo del sistema di controllo del lavoro;

3. Larghezza di banda della frequenza operativa: la precisione è dell'1% nell'intervallo di frequenza di 0-100 kHz. Precisione dello 0,5% sulla gamma di frequenza 0-5kHz.

4. Ampio campo di misurazione: il modulo sensore Hall è un prodotto di sistema, la misurazione della corrente può raggiungere i 50 KA e la misurazione della tensione può raggiungere i 6400 V.

5. Forte capacità di sovraccarico: quando la corrente del lato primario è sovraccarica e il modulo raggiunge la saturazione, può essere protetto automaticamente, anche se la corrente di sovraccarico è 20 volte il valore nominale, il modulo non verrà danneggiato;

6. Ampia gamma di misurazione: può misurare la corrente e la tensione di forme d'onda arbitrarie, come CC, CA, impulsi, forme d'onda triangolari, ecc., e anche i segnali di corrente e tensione di picco transitori possono essere riflessi fedelmente;

7. Velocità di risposta veloce: il tempo di risposta più veloce è solo 1us;

8. Buone prestazioni dinamiche: il tempo di risposta è veloce, che può essere inferiore a 1us; il tempo di risposta dei normali trasformatori è di 10~20ms.

Shunt

Uno shunt è un resistore collegato in parallelo al circuito di corrente di uno strumento di misura per espandere il suo campo di misura. Lo shunt è realizzato secondo il principio che viene generata una tensione attraverso il resistore quando la corrente continua passa attraverso il resistore. Lo shunt è in realtà un resistore con un piccolo valore di resistenza. La misurazione è semplice e l'accuratezza della misurazione CC può raggiungere un livello relativamente elevato. Il problema più grande con gli shunt è che non c'è isolamento elettrico tra l'ingresso e l'uscita. Inoltre, quando uno shunt viene utilizzato per rilevare l'alta frequenza o una grande corrente, è inevitabilmente induttivo, quindi il collegamento dello shunt non solo influenzerà la forma d'onda della corrente misurata, ma non può nemmeno trasmettere veramente una forma d'onda non sinusoidale.