La détection d'un débit de courant variable est une exigence majeure dans les systèmes électroniques et les stratégies pour le faire sont comme un assortiment des applications elles-mêmes. Un capteur est une unité qui peut déterminer un phénomène physique et calculer ce dernier, c'est-à-dire qu'il donne une démonstration mesurable de l'émerveillement à une échelle ou à une plage particulière. Un capteur de courant est un appareil qui reconnaît le courant électrique dans un fil ou un système, qu'il soit haut ou bas et crée un indicateur par rapport à celui-ci. Il pourrait ensuite être utilisé pour présenter le courant mesuré dans un ampèremètre ou pourrait être archivé pour une classification ultérieure dans un système d'acquisition de données ou pourrait être utilisé à des fins de contrôle. Le capteur de courant est «dérangeant» car il s'agit d'une incorporation de certains des capteurs, ce qui peut entraîner des performances du système.
Il existe une grande variété de capteurs de courant pour surveiller le courant alternatif ou direct et sa mesure est nécessaire dans de nombreuses applications, que ce soit dans les domaines industriels, automobiles ou domestiques.
Principe:
Le capteur de courant est un appareil qui détecte et convertit le courant pour obtenir une tension de sortie, qui est directement proportionnelle au courant dans le chemin conçu. Lorsque le courant traverse le circuit, une tension chute sur le chemin où le courant circule. De plus, un champ magnétique est généré à proximité du conducteur porteur de courant. Ces phénomènes ci-dessus sont utilisés dans la technique actuelle de conception des capteurs.
Élément de détection de courant - Résistance de détection:
La détection de courant fait référence à la génération du signal de tension qui est lié au courant passant dans le circuit. Une manière classique de détecter le courant consiste à insérer une résistance dans le trajet du courant pour être sensible. Ensuite, nous pouvons placer la résistance détectée n'importe où en série avec le circuit qu'elle peut charger ou commuter. Par conséquent, les dispositifs de détection de courant doivent être considérés comme un convertisseur courant-tension.
Facteurs dont dépend le fonctionnement de l'élément sensible
- Les valeurs doivent être prises à un niveau bas afin de minimiser les pertes de puissance:
Les valeurs actuellement détectées dépendent généralement de la tension de seuil du circuit dont le fonctionnement est entièrement basé sur les informations de courant détectées.
- Pour augmenter la précision, nous devons considérer le coefficient basse température:
La température est le principal facteur de coefficient de résistance en termes de précision. Une résistance avec un coefficient de température plus proche de zéro, dans toute l'opération qui doit être utilisée. La courbe de déclassement de puissance fournit une puissance admissible à différentes températures. Mais la capacité de puissance de crête est fonction de l'énergie, par conséquent, la courbe d'évaluation énergétique doit être prise en compte
Les avantages et les inconvénients des résistances de détection de courant consistent en
Avantages:
- Le coût est très faible par rapport à d'autres appareils.
- Imprécision de dimension élevée
- Gamme de courant calculable de très faible à moyen
- Capacité à déterminer le courant continu ou alternatif
Les inconvénients:
- Introduit une résistance supplémentaire dans le chemin du circuit mesuré, ce qui peut augmenter la résistance de sortie de la source et entraîner un effet de charge indésirable.
- La puissance est perdue en raison de la direction de la dissipation de puissance. Par conséquent, les résistances de détection de courant sont rarement utilisées en dehors des applications de détection de courant faible et moyen.
Deux méthodes de détection de courant:
1. Détection de courant continu:
La détection de courant continu dépend de la loi d'Ohm. En mettant une résistance de shunt en configuration avec la charge du système, une tension est générée aux bornes de la résistance de shunt qui est proportionnelle au courant de charge du système. La tension sur le shunt pourrait être mesurée par des amplificateurs différentiels, par exemple, des amplificateurs de shunt de courant, des amplificateurs opérationnels ou des amplificateurs de différence. Il est généralement mis en œuvre pour les courants de charge<100A.
deux. Détection de courant indirect:
La détection de courant indirect dépend des lois d’Ampère et de Faraday. En plaçant une boucle autour d'un conducteur porteur de courant, une tension est induite sur la boucle qui est proportionnelle au courant. Ce type de méthode de détection est utilisé pour des courants de charge de 100 A à 1000 A.
Détection de courant côté bas:
C'est une tension de mode commun d'entrée faible. La détection de courant côté bas connecte la résistance de détection entre la charge et la terre. Ceci est souhaitable parce que la tension en mode commun est proche de la masse, ce qui prend en compte l'utilisation d'ampères opérationnels d'entrée / sortie rail à rail à alimentation unique. La charge donne à l'alimentation unique et la résistance est mise à la terre. Les inconvénients de la détection côté bas sont des perturbations du potentiel de terre de la charge du système et l’incapacité de détecter les courts-circuits de charge.
Détection de courant côté haut:
La détection de courant côté haut connecte la résistance de détection entre l'alimentation et la charge.
La détection côté haut est souhaitable car elle surveille directement le courant fourni par l'alimentation, qui tient compte de l'identification des courts-circuits de charge. Le test est que la plage de tension d’entrée en mode commun de l’amplificateur doit avoir comme caractéristique la tension d’alimentation de la charge. Enfin, la sortie est mesurée à travers le dispositif détecté de courant et la charge est mise à la terre. La figure ci-dessous représente la courbe de courant côté primaire et secondaire:
Transformateur de courant (CT):
Le transformateur de courant (CT) est un transformateur utilisé pour mesurer les courants électriques. CT est le capteur le plus largement reconnu dans les compteurs d’énergie à semi-conducteurs à courant élevé d’aujourd’hui. Il peut mesurer jusqu'à un courant extrêmement élevé et consomme peu d'énergie. Il est également très utile pour mesurer ou surveillance des circuits à courant élevé, haute tension et haute puissance . Ceux-ci sont utilisés dans les systèmes d'alimentation de toutes sortes, tels que les alimentations, les commandes de moteurs, les commandes d'éclairage.
Transformateur de courant:
Ces capteurs fournissent des informations essentielles pour le contrôle et la sécurité du système. Et générer un signal de sortie proportionnel au courant mesuré.
Caractéristiques du transformateur de courant:
Caractéristiques du transformateur de courant:- Mesure uniquement le courant alternatif
- Isolation électrique
- Pas d'alimentation
- Moindre coût
Ces capteurs sont aujourd'hui largement utilisés dans presque toutes les industries en raison de leurs vastes applications et du type de sortie qu'ils fournissent, qui peuvent être contrôlés et utilisés pour différentes applications.
Détection de courant la chute de tension proportionnelle au courant de charge à travers une résistance de 10R est prise et est augmentée par un transformateur de courant (CT) pour alimenter un pont redresseur pour générer un courant continu pulsé pour que le comparateur développe une détection de courant. Le comparateur génère les impulsions de passage par zéro à partir d'un courant continu pulsé.
Applications du capteur de courant:
- Capteur de courant en boucle ouverte utilisant TLE4998S.
- Capteur de courant utilisant TLE4998S en mode de sélection de plage.
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