Principen för kraftsensor innebär att konvertera effektparametrar såsom ström och spänning till mätbara elektriska signaler och erhålla de erforderliga parametrarna genom bearbetning. Följande är en detaljerad steg-för-steg-beskrivning av dess arbetsprincip:
1. strömsmätningsprincipen
Shunt-motståndsmetod: Genom att ansluta ett lågmotståndsmotstånd (shunt) i serie mäts spänningen över motståndet. Det är tillämpligt på DC eller lågfrekvent AC med hjälp av OHM: s lag, men stor ström kan orsaka uppvärmning.
Halleffektsensor: Magnetfältet runt den strömbärande ledaren används för att göra hallelementet att generera en spänning proportionell mot strömmen för att uppnå icke-kontaktmätning. Det är tillämpligt på AC/DC och har god isolering.
Strömstransformator (CT): Baserat på elektromagnetisk induktion omvandlar den den stora strömmen på primärsidan till en liten ström på sekundärsidan. Det är endast tillämpligt på AC -mätning.
Rogowski coil: en toroidal spole utan magnetisk kärna. Den matar ut en spänning genom att inducera den aktuella förändringshastigheten och erhåller strömmen efter integration. Det är lämpligt för högfrekventa eller högströmsscenarier och har stark mättnadsförmåga.
2. Strömmätningsprincipen
Resistor spänningsdelningsmetod: genom ett seriemotståndspänningsdelningsnät är högspänningen nedskalad och mäts. Högprecision, lågtemperaturdriftmotstånd krävs.
Voltage Transformer (PT): I likhet med CT omvandlar den högspänning till lågspänning och är lämplig för AC -system.
Capacitor spänningsdelningsmetod: högspänning mäts med hjälp av kondensatorspänningsdelare, vilket är vanligt i högfrekventa eller pulsspänningsscenarier.
3. Signal konditionering och bearbetning
Amplifiering och filtrering: Använd operativa förstärkare för att förstärka svaga signaler och använda lågpassfilter för att eliminera högfrekvensbrus.
Analog-to-Digital Conversion (ADC): Konvertera analoga signaler till digitala signaler, och provtagningshastigheten måste uppfylla Nyquist-teoremet (minst dubbelt så mycket som signalens högsta frekvens).
4. Mätmätning
Provtagning av den omedelbara spänningen och strömmen samtidigt, multiplicera dem för att få den omedelbara kraften och integrera dem för att få den genomsnittliga aktiva effekten. I ett trefas-system kan den två meter metoden eller den tre meter metoden användas för att beräkna den totala effekten.
5. Isolering och säkerhet
Magnetisk isolering: Använd ömsesidiga induktorer eller magnetiska kopplingsanordningar för att isolera höga och lågspänningskretsar.
Optisk isolering: Sändande signaler genom optisk koppling för att blockera elektriska anslutningar.
Fiberoptisk teknik: Använd Faraday -effekten för att mäta ström, med utmärkt isoleringsprestanda, lämplig för högspänningsmiljöer.