Existuje mnoho metód merania prúdu. Každá metóda je vhodná pre rôzne príležitosti a každá metóda má svoje vlastné charakteristiky. Tento článok predstavuje niekoľko bežných metód merania prúdu a porovnáva ich príslušné charakteristiky.

Elektromagnetický prúdový transformátor

Elektromagnetický prúdový transformátor je najpoužívanejším meracím zariadením v energetickom systéme. Má vyspelú technológiu, nízke náklady a veľmi vysokú presnosť. V súčasnosti je to najpoužívanejšie meracie zariadenie. Elektromagnetické prúdové transformátory však majú mnoho obmedzení:

1. Izolácia je náročná, najmä nad 500 kV sa kvôli izolácii zvyšuje objem, kvalita a cena transformátora;

2. Keď je dynamický rozsah malý a prúd je veľký, CT bude nasýtený a saturácia spôsobí, že sekundárna ochrana nebude schopná správne identifikovať jav poruchy;

3. Výstupný signál transformátora je potrebné položiť káblami k sekundárnemu zariadeniu a dvakrát ho previesť na digitálnu veličinu;

4. Otvorený obvod CT bude generovať vysoké napätie ohrozujúce bezpečnosť osôb a zariadení;

5. Je ľahké vytvoriť feromagnetickú rezonanciu;

6. Prúdový transformátor má vysokú presnosť pri špecifikovanej prevádzkovej frekvencii, ale frekvenčný rozsah, ktorému sa dokáže prispôsobiť, je veľmi úzky, najmä nedokáže prenášať jednosmerný prúd. Okrem toho existuje budiaci prúd, keď prúdový transformátor pracuje, takže je to indukčný prvok. , má rovnaké nevýhody ako shunt.

Hallov snímač prúdu

Hallov snímač prúdu, je možné merať jednosmerný aj striedavý prúd, bežný prúdový transformátor môže merať iba striedavý prúd, obyčajný prúdový transformátor, pri použití nemôže byť sekundárna strana otvorená, snímač Hallovho prúdu môže byť otvorený obvod. Výstupné napätie Hallovho prúdového snímača je úmerné veľkosti prúdu pretekajúceho primárnou stranou a výstupná polarita sa mení aj pri zmene smeru prúdu na primárnej strane, takže môže merať striedavý prúd a jednosmerný prúd a tam nie sú špeciálne požiadavky na priebeh; použiteľný frekvenčný rozsah je tiež široký. Všeobecne sa používa v elektronických obvodoch, ako sú frekvenčné meniče. AC transformátor môže merať iba striedavý prúd a frekvencia musí byť menovitá frekvencia. Napríklad 50Hz transformátor má veľkú chybu pri meraní 60Hz a výstupný signál nemôže priamo vstúpiť do elektronického detekčného obvodu.

Ďalšie výhody Hallových senzorov sú:

1. Dobrá linearita: lepšia ako 0,1 %;

2. Dobrý dynamický výkon: čas odozvy je kratší ako 1μs a rýchlosť sledovania di/dt je vyššia ako 50A/μs. Vynikajúci dynamický výkon modulu Hallovho snímača poskytuje kľúčový základ pre zlepšenie výkonu moderných riadiacich systémov. V porovnaní s tým je čas odozvy bežného transformátora 10-12 ms, čo nemôže uspokojiť potreby vývoja systému riadenia práce;

3. Šírka prevádzkového frekvenčného pásma: Presnosť je 1% vo frekvenčnom rozsahu 0-100kHz. Presnosť 0,5% vo frekvenčnom rozsahu 0-5kHz.

4. Veľký rozsah merania: Modul Hallovho snímača je systémový produkt, meranie prúdu môže dosiahnuť 50 KA a meranie napätia môže dosiahnuť 6400 V.

5. Silná kapacita preťaženia: keď je prúd primárnej strany preťažený a modul dosiahne saturáciu, môže byť automaticky chránený, aj keď je prúd preťaženia 20-násobkom menovitej hodnoty, modul sa nepoškodí;

6. Široký rozsah merania: môže merať prúd a napätie ľubovoľných priebehov, ako sú jednosmerný, striedavý, pulzný, trojuholníkový priebeh atď., a dokonca aj prechodné špičkové prúdové a napäťové signály môžu byť verne odrážané;

7. Rýchla rýchlosť odozvy: najrýchlejší čas odozvy je len 1us;

8. Dobrý dynamický výkon: čas odozvy je rýchly, čo môže byť menej ako 1us; doba odozvy bežných transformátorov je 10~20ms.

Shunt

Bočník je odpor, ktorý je zapojený paralelne s prúdovým obvodom meracieho prístroja na rozšírenie jeho meracieho rozsahu. Bočník je vyrobený podľa princípu, že pri prechode jednosmerného prúdu cez odpor vzniká napätie na rezistore. Bočník je vlastne rezistor s malou hodnotou odporu. Meranie je jednoduché a presnosť merania DC môže dosiahnuť relatívne vysokú úroveň. Najväčším problémom bočníkov je, že medzi vstupom a výstupom nie je žiadna elektrická izolácia. Okrem toho, keď sa bočník používa na detekciu vysokej frekvencie alebo veľkého prúdu, je nevyhnutne induktívny, takže zapojenie bočníka nielenže ovplyvní priebeh nameraného prúdu, ale tiež nemôže skutočne prenášať nesínusový priebeh.