ما هي الأنواع المختلفة من أجهزة الاستشعار الحالية؟

أجهزة الاستشعار الحالية هي أجهزة تستخدم لقياس كمية التيار الكهربائي المتدفق عبر موصل دون التأثير بشكل كبير على تشغيل الدائرة. إنهم يلعبون دورًا حاسمًا في أنظمة الحماية والتحكم في مراقبة الطاقة عبر التطبيقات الصناعية والتجارية والاستهلاكية. هناك عدة أنواع رئيسية من أجهزة الاستشعار الحالية يعتمد كل منها على مبدأ عمل مختلف مع خصائص وسيناريوهات تطبيق مميزة.

تعد محولات التيار أحد أكثر أنواع أجهزة الاستشعار الحالية استخدامًا لقياس التيار المتردد. إنها تعمل على الحث الكهرومغناطيسي وتوفر تيارًا أو جهدًا خرجًا يتناسب مع التيار الأساسي. تشتهر محولات التيار بالدقة العالية والخطية الجيدة والعزل الكهربائي بين الدوائر الأولية والثانوية. يتم استخدامها بشكل شائع في أنظمة توزيع الطاقة ومرحلات الحماية وعدادات الطاقة والأتمتة الصناعية. حدودها هي أنها مناسبة بشكل أساسي لقياس التيار المتردد ولا يمكنها قياس التيارات المستمرة.

تعتمد يمكن لهذه المستشعرات قياس تيارات التيار المتردد والتيار المستمر مما يجعلها متعددة الاستخدامات للغاية. تشمل الميزات الرئيسية نطاق قياس تيار واسع وعزل كهربائي جيد ووقت استجابة سريع. يتم تطبيق مستشعرات تأثير هول على نطاق واسع في محركات الأقراص والعاكسات وإمدادات الطاقة غير المنقطعة والمركبات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة مثل منشآت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. مستشعرات تيار تأثير هول على مبدأ تأثير هول حيث يتم تحويل المجال المغناطيسي الناتج عن تدفق التيار إلى إشارة جهد.

ملفات Rogowski عبارة عن مستشعرات مرنة لتيار الهواء مصممة لقياس التيار المتردد خاصة عند مستويات التيار العالية. نظرًا لأنها لا تستخدم قلبًا مغناطيسيًا، فهي محصنة ضد تشبع القلب وتوفر خطية ممتازة على نطاق تيار واسع. تتميز ملفات Rogowski بأنها خفيفة الوزن وسهلة التركيب حول الموصلات الكبيرة ومناسبة لقياس التيارات العابرة والنبضية. يتم استخدامها بشكل شائع في اكتشاف أخطاء مراقبة جودة الطاقة والتطبيقات الصناعية ذات التيار العالي. ومع ذلك، فهي تتطلب دوائر تكامل الإشارة وليست مناسبة لقياس التيار المستمر.

تستخدم مستشعرات Fluxgate الحالية نواة مغناطيسية مدفوعة بالتشبع لاكتشاف تغيرات المجال المغناطيسي الناتجة عن تدفق التيار. إنها توفر دقة عالية للغاية وإزاحة منخفضة واستقرارًا ممتازًا على المدى الطويل. يمكن لأجهزة استشعار Fluxgate قياس تيارات التيار المتردد والتيار المستمر بدقة عالية مما يجعلها مناسبة لتطبيقات مثل المعدات الطبية لقياس الطاقة الدقيقة وأنظمة المعايرة. تشمل عيوبها تكلفة أكبر وحجمًا أكبر ودوائر أكثر تعقيدًا مقارنة بأجهزة استشعار تأثير هول.

باختصار، يتم اختيار أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار الحالية بناءً على متطلبات القياس مثل دقة النوع الحالي وسرعة استجابة العزل والظروف البيئية. من مقاومات التحويل البسيطة إلى مستشعرات بوابة التدفق المتقدمة، يلعب كل نوع دورًا حيويًا في الأنظمة الكهربائية والإلكترونية الحديثة التي تدعم التشغيل الآمن والفعال والموثوق عبر مجموعة واسعة من التطبيقات.