تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2025-10-16 المنشأ:محرر الموقع
ببساطة، مستشعر التيار هو جهاز يكتشف حجم التيار المتدفق في الدائرة ويحوله بشكل متناسب إلى إشارة قابلة للقياس أو قابلة للمعالجة مثل الجهد أو التيار أو الإخراج الرقمي. ويمكن تلخيص وظائفها الأساسية على النحو التالي:
الاستشعار : يكتشف التيار المتدفق عبر الموصل.
العزل : يعزل كهربائيًا الدائرة الأولية ذات الجهد العالي أو التيار العالي عن دائرة قياس الجهد المنخفض من أجل السلامة.
التحويل : يحول تيارًا غير قابل للقياس إلى إشارة قياسية وسهلة الاستخدام.
تشبيه واضح : جهاز الاستشعار الحالي يشبه 'مقياس التيار' أو 'جهاز مراقبة تدفق حركة المرور' في النظام الكهربائي. إنه لا يمنع تدفق التيار، ومع ذلك يمكنه قياس كمية واتجاه هذا التدفق بدقة.
تعد مراقبة التيار أمرًا ضروريًا في أي نظام كهربائي أو إلكتروني لعدة أسباب:
مراقبة الحالة والحماية
يكتشف الحمولة الزائدة للمحرك أو ظروف الدوار المقفل.
شاشات للدوائر القصيرة أو التيار الزائد لتحفيز الدوائر الواقية ومنع الضرر.
يقيس استهلاك الطاقة.
التحكم والتغذية الراجعة
في محركات المحركات والعاكسات، تعد التغذية المرتدة الحالية الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية لطرق التحكم المتقدمة مثل التحكم في ناقلات الأمراض.
في أنظمة إدارة البطارية، تتيح مراقبة التيار في الوقت الفعلي التحكم الذكي في الشحن/التفريغ والتقدير الدقيق لحالة الشحن.
عزل السلامة
قد يكون قياس التيار المباشر في دوائر الجهد العالي أمرًا خطيرًا. توفر المستشعرات الحالية طريقة قياس عدم الاتصال التي تعزل جانب الجهد العالي عن الجانب الآمن ذو الجهد المنخفض، مما يضمن السلامة لكل من المعدات والأفراد.
يمكن تصنيف أجهزة الاستشعار الحالية وفقا لمبادئ عملها على النحو التالي:
المحول الحالي هو جهاز استشعار تقليدي يعتمد على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي.
مبدأ العمل: عندما يتدفق التيار المتردد عبر الملف الأولي (غالبًا الموصل نفسه)، يتم إنشاء مجال مغناطيسي متناوب في القلب المغناطيسي. يؤدي هذا إلى توليد تيار متناسب في الملف الثانوي.
يتم استخدام مستشعر تأثير القاعة على نطاق واسع ومستشعر تيار عدم الاتصال السائد اليوم.
مبدأ العمل: بناءً على تأثير هول. عندما يتم وضع موصل يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي، يظهر عبره جهد (جهد هول) يتناسب مع شدة التيار والمجال المغناطيسي. داخل المستشعر، يقوم قلب مغناطيسي بتركيز المجال المغناطيسي الناتج عن التيار وتوجيهه إلى عنصر Hall. يمثل جهد القاعة، بعد تكييف الإشارة، التيار المقاس.

عند اختيار المستشعر الحالي، ضع في اعتبارك المعلمات الرئيسية التالية:
| المعلمة | الوصف |
|---|---|
| نوع القياس | التيار المتردد، أو التيار المستمر، أو التيار النبضي - يحدد ما إذا كانت هناك حاجة إلى نوع القاعة أو بوابة التدفق. |
| النطاق الحالي | الحد الأقصى والحد الأدنى للتيار المراد قياسه. اختر تيارًا مقننًا أعلى بحوالي 1.5 مرة من الحد الأقصى المتوقع. |
| دقة | يتضمن الخطأ الأولي، وانحراف درجة الحرارة، والإزاحة. توفر مستشعرات القاعة وبوابة التدفق ذات الحلقة المغلقة أعلى دقة. |
| النطاق الترددي | نطاق التردد الذي يستطيع المستشعر الاستجابة له بدقة؛ مهم لمحركات الأقراص وتبديل إمدادات الطاقة. |
| وقت الاستجابة | سرعة رد فعل المستشعر للتغيرات الحالية. |
| العزلة الكهربائية | تصنيف عزل الجهد بين الدوائر الأولية والثانوية. |
| الجهد توريد | جهد التشغيل مثل ±12 فولت، ±15 فولت، 5 فولت، أو 3.3 فولت. |
| إشارة الإخراج | الجهد الكهربي، أو التيار النسبي (على سبيل المثال، 4-20 مللي أمبير)، أو التيار الرقمي (على سبيل المثال، I⊃2;C، SPI). |
| الحجم والتركيب | من خلال الفتحة أو المركبة على PCB أو النوع الطرفي حسب مساحة التثبيت. |
| نوع المستشعر | الميزات الرئيسية | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|
| تحويلة المقاوم | منخفضة التكلفة، لا العزلة، مع فقدان الطاقة | أجهزة استشعار منخفضة الجانب، وشاشات البطارية، والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية |
| المحول الحالي | مكيف هواء فقط، معزول، متوسط التكلفة | العدادات الصناعية، مراقبة التيار المتردد، إمدادات الطاقة |
| تأثير هول | AC/DC، معزول، يستخدم على نطاق واسع | العاكسون، محركات المؤازرة، المركبات الكهربائية، الخلايا الكهروضوئية، UPS |
| بوابة التدفق | دقة فائقة، انجراف منخفض، تكلفة عالية | الأدوات المخبرية، المحللات الدقيقة، الأجهزة الطبية |
في الختام، يعد المستشعر الحالي عنصرًا حيويًا في إلكترونيات الطاقة وأنظمة التشغيل الآلي الحديثة. إنه بمثابة 'الجهاز الحسي' للتحكم الكهربائي، مما يتيح التشغيل الفعال والآمن والذكي عبر مختلف الصناعات.