בחירת חיישן הזרם הנכון אינה צריכה להיות ניחוש
● יישומים
חיישני זרם מזהים את זרימת זרם ה-AC או DC בעקיבה של חוט או מעגל. ניתן להשתמש בהם כדי לזהות מצב זרם הפעלה/כיבוי/פולס או כדי למדוד את גודל הזרם בחוט או בעקיבה. דיון זה מוגבל לחיישני זרם AC.
חיישני זרם אידיאליים לא ישתמשו בכוח כלשהו כדי לזהות את הזרם בחוט או עקבות, אבל חיישני זרם אמיתיים דורשים חלק מאנרגיית המעגל כדי לספק את המידע. חיישני זרם משמשים לעתים קרובות למדידה ובקרה של זרם העומס בספקי כוח, מעגלי בטיחות ומגוון מעגלי בקרה. ביישומים שבהם נדרשת שליטה בזרם, כמו בספקי כוח, חישה מדויקת של גודל הזרם היא דרישה בסיסית.
ביישומי זרם פועם או כאשר נדרש רק לזהות מצב פעיל כגון כמה מעגלי בטיחות, ייתכן שלא יהיה צורך בגודל המדויק של הזרם. במעגלי בטיחות אחרים, ניתן להשתמש בזרם המורגש כדי להפעיל כיבוי כאשר הזרם חורג ממגבלה שנקבעה מראש.
● טכנולוגיה
ניתן להשתמש בנגד כדי לחוש זרם על ידי מדידת מפל המתח על פני הנגד. לפי חוק אוהם, הזרם המורגש I=V/R. שימוש בנגד בעל ערך נמוך בסדרה עם הזרם הנמדד שומר על ירידת המתח, ואובדן עקב פיזור, למינימום. זה נשמע פשוט, אבל מכיוון שמפל המתח נמוך על פני התנגדות כה קטנה, ייתכן שיהיה צורך בהגברה של המתח כדי לזהות אותו, מה שיוצר מורכבות נוספת של המעגל. חיישני זרם shunt דוגמים חלק פרופורציונלי קטן מהזרם המורגש. הזרם עובר דרך נגד מקביל ונמדדת מפל המתח. בדומה לנגד הסדרתי, מפל המתח הוא פרופורציונלי לזרם הנחוש. שנאי חישת זרם משמשים בדרך כלל עבור חישת זרם AC. מכשירי חישת זרם אלה עשויים להשתמש בחוט יחיד מהמעגל כדי לשמש כראשי של השנאי או שהפיתול הראשי מסופק.
שנאי חישת זרם AC אלו מפתחים זרם במשני שהוא פרופורציונלי לזרם המורגש בראשי. הזרם המשני נמדד כמפל המתח על פני הנגד המסיים (RT). על ידי שימוש בשנאי זרם עם יחס סיבובים נמוך (pri/sec<<1), the current drawn through the terminating resistor is minimized. This also reduces the voltage produced across the terminating resistor, which may then require amplification if that output voltage is too low. Choice of transformer turns ratio and terminating resistor must balance the desire for low current draw against the need for sufficient output voltage.
בחירת חיישני זרם AC / שנאים בחירת חיישן זרם מתאים דורשת את טווח התדרים ואת דירוג הזרם של החיישן עבור תנאי היישום שלך. סוג החיישן, הרכבה (התקנה על פני השטח או חור דרך), יחס הסיבובים והממדים הכלליים הם שיקולים נוספים. סוג החיישן יכול להיות "חיישן בלבד", שבו מוליך אינטגרלי מהאפליקציה משמש כראשי או שהוא יכול להיות שנאי זרם שבו הראשוני כלול.
הזרם והתדירות במקרה הגרוע קובעים את צפיפות השטף הגבוהה ביותר שתיראה על ידי החיישן או השנאי. מעבר ל-2000 גאוס עבור רוב חיישני זרם AC פירושו שהמוצא הופך לא ליניארי לעומת הזרם הנחוש ומתח המוצא כבר לא פרופורציונלי לחלוטין לזרם הכניסה. פניות משניות גבוהות יותר עוזרות לשמור על צפיפות השטף מתחת לגבול זה. עבור חיישני זרם בסגנון חוט דרך חור ניתן להפחית באופן דרמטי את יחס הסיבובים על ידי לולאת סיבובים נוספים (מעבר אחד דרך החור הוא סיבוב אחד) אם גודל החוט וגודל החור מאפשרים זאת. זה מאפשר להשתמש בשנאי זרם כניסה גבוה יותר כדי לספק מתח פלט גבוה יותר על פני הנגד המסיים.
הכלי מחשב את התנגדות הסיום הנדרשת (RT) בהתבסס על זרם הכניסה המקסימלי (Ipri), מספר הסיבובים המשניים (Nsec) ומתח המוצא (Vout) לפי: RT=Nsec × Vout/Ipri (חישובים מבוסס על 1-סיבוב ראשוני.)
הכלי גם מחשב את צפיפות השטף המקסימלית של המשני, בהתבסס על מתח המוצא (Vout), מחזור העבודה, סיבובים משניים ותדירות כדי לוודא שהוא לא יעלה על 2000 גאוס.
● מסקנה
בחירת שנאי חישת זרם מתאים דורשת ידע על הזרם המקסימלי הנחוש, התדירות ומחזור העבודה של הזרם הנחוש, כמו גם מתח המוצא הרצוי התואם לזרם הנחוש המקסימלי הצפוי.