Stroomsensoren kunnen in realtime nauwkeurige meetwaarden van invoer- en uitvoerstromen uitvoeren. Ze worden onder andere gebruikt om vermogenselektronicasystemen nauwkeurig te regelen. Stroomtransformatoren worden daarentegen altijd gebruikt wanneer grote stromen moeten worden omgezet in kleinere, direct meetbare waarden. Hieronder leest u hoe huidige sensoren en stroomtransformatoren werken en welke toepassingsgebieden er zijn.

Welke stroomtransformatoren zijn er?

Een stroomsensor is een elektromechanische component waarmee de stroomsterkte kan worden gemeten op kabels en rails onder spanning. Het bijzondere is dat de meting zonder contact wordt uitgevoerd, d.w.z. galvanisch gescheiden. Dit heeft het voordeel dat het meetsignaal potentiaalvrij is in vergelijking met de te meten hoeveelheid. Stroomsensoren worden bijvoorbeeld in voertuigen geïnstalleerd om de spanning van de ingebouwde accu te bewaken. Vergelijkbare sensoren worden ook vaak gebruikt op het gebied van energie en automatiseringstechnologie. Er zijn sensoren die alleen wisselstroom kunnen meten en modellen die zowel wisselstroom als gelijkstroom verwerken. Er wordt onderscheid gemaakt tussen compensatiestroomsensoren (gesloten lus) en directe beeldsensoren (open lus). De meeste van de huidige sensoren werken volgens het principe van het zogenaamde Hall-effect. Dit is een elektrische spanning die optreedt in een stroomvoerende geleider die zich in een stationair magnetisch veld bevindt. Overeenkomstige sensoren worden omwille van de eenvoud ook Hall-sensoren genoemd.

Hoe werken gelijkstroomsensoren en compensatiestroomsensoren?

De basis van een gelijkstroomsensor is een torusvormige kern, in de luchtspleet waarvan er een Hall-element is gemaakt van een zacht magnetisch materiaal. De stroomvoerende geleider wordt nu door de torus geleid, die het door de primaire stroom gegenereerde magnetische veld bundelt. Het Hall-element in de torus genereert nu een toenemende spanning die evenredig is met het magnetische veld en geeft dus een beeld van de primaire stroom als uitgangssignaal. De eenvoudige constructie van overeenkomstige sensoren is voordelig gebleken, terwijl de meetnauwkeurigheid negatief kan worden beïnvloed door de temperatuurgevoeligheid van de Hall-sensor. Gelijkstroomsensoren worden ook bijvoorbeeld gebruikt met stroomtangen.

De structuur van een compensatiestroomsensor is in principe vergelijkbaar met die van een directe sensor. De gegenereerde Hall-spanning wordt niet direct als meetsignaal in een compensatiestroomsensor gebruikt. In plaats daarvan wordt de Hall-spanning gebruikt om een secundaire stroom te regelen die door een spoel stroomt en een magnetisch compensatieveld in de torus genereert. Sensoren van dit type werken nauwkeuriger dan gelijkstroomsensoren, maar zijn ook duurder in aanschaf.

Wat is een stroomtransformator en hoe werkt deze?

Een stroomtransformator wordt altijd gebruikt wanneer een zeer hoge primaire stroom moet worden omgezet in een gemakkelijk te verwerken signaal voor meetdoeleinden. Een typisch scenario voor een stroomtransformator is in elk huis, hier bevindt een dergelijke omzetter zich direct voor de elektriciteitsmeter. Een stroomtransformator is een transformator, die een gestandaardiseerde primaire stroom omzet in een gestandaardiseerde secundaire stroom die evenredig is met de primaire stroom. Binnenin bevindt zich een torusvormige kern met een primaire en een secundaire wikkeling. Het hoofdstroomnet is altijd verbonden met de primaire wikkeling en de verbruikers met de secundaire wikkeling. De stroom die op de consument wordt toegepast, wordt omgekeerd evenredig verminderd met de verhouding tussen de primaire wikkeling en de secundaire wikkeling. Let er bij de installatie op dat u de secundaire verbindingen S1 en S2 correct aansluit. Als u ze door elkaar haalt, kunnen meetfouten optreden.

Belangrijk bij de aanschaf van stroomtransformatoren en stroomsensoren

Om de juiste stroomtransformator voor uw doeleinden te kopen, is het cruciaal of u wisselstroom (AC) nodig heeft voor gelijkstroom (DC) of een zuivere gelijkstroom (DC / DC) -convertor. Het is ook belangrijk dat u van tevoren weet hoe nauwkeurig de gemeten waarden moeten zijn. Selecteer daarom een converter met de standaard nauwkeurigheidsklasse die geschikt is voor het beoogde gebruik. Het is ook belangrijk bij de aanschaf van stroomsensoren dat u moet weten of u een sensor nodig heeft die alleen gelijkstroom meet of dat het een model moet zijn dat kan werken met gelijkstroom en wisselstroom. Heeft u te maken met veeleisende meettaken? Als dit het geval is, moet u een compensatiesensor met gesloten lus gebruiken. Aan de andere kant is een open-lus sensor (gelijkstroomsensor) meestal voldoende voor minder veeleisende taken.

FAQ – veelgestelde vragen over stroomtransformatoren

Wat wordt bedoeld met standaard nauwkeurigheidsklassen?

Er zijn stroomtransformatoren in verschillende nauwkeurigheidsklassen. De maximaal toelaatbare fouten worden gegeven in percentage van de gemeten waarde. Een onderverdeling is gemaakt in de zogenaamde standaardnauw keurigheidsklassen 0.1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 S; 0,2 S en 0,5 S.

Wat is galvanische isolatie?

Een meting uitgevoerd door stroomsensoren wordt meestal zonder contact uitgevoerd, in dit verband spreekt men ook van een galvanische isolatie van de circuits. In de praktijk betekent dit dat ladingsdragers niet van het ene circuit naar het andere kunnen veranderen. Elektrische isolatie wordt gebruikt om mogelijke verschuivingen te voorkomen, als een beschermende maatregel (bescherming tegen onbedoeld contact) of om aardlussen te voorkomen.

Wat is de primaire en secundaire nominale stroom voor een stroomtransformator?

Voor een stroomtransformator geeft de primaire nominale stroom altijd de waarde aan van de primaire stroom waarvoor de transformator is geclassificeerd. De secundaire nominale stroom is daarentegen de waarde van de secundaire stroom waarvoor de transformator is geclassificeerd.