What is current transducer?
一般的に、「電流トランスデューサ」は「電流センサー」とも呼ばれ、回路を流れる電流を測定するために使用されるデバイスです。 AC電流またはDCの一次電流とも呼ばれる測定対象の電流を、制御ボードまたは機器で測定できる信号に変換します。この信号は二次信号とも呼ばれ、この信号は電流、電圧、さらにはデジタル信号です。これらの電流トランスデューサは、パワーエレクトロニクス、配電、再生可能エネルギー、医療機器、電気校正、電気自動車、産業オートメーションなど、さまざまな産業や用途で重要な役割を果たしています。
電流トランスデューサ (CT) は何をするのですか?
電流トランスデューサは、監視または制御の目的で電流を測定または変換する電気デバイスです。電流トランスデューサは次のことを行います。
電流測定: 電流トランスデューサの主な役割は、導体を流れる電流の大きさを適切に測定することです。この電流は交流 (AC) または直流 (DC) のいずれかです。
絶縁: 電気的絶縁は、多くの場合、電流トランスデューサによって入力電流と出力信号の間に提供されます。この絶縁は、安全性と電気システムのさまざまなコンポーネント間の干渉を防ぐために重要です。
信号変換: 電流トランスデューサは、測定された電流を比例した出力信号 (通常は電圧または電流の形式) に変換することがよくあります。この変換により、マイクロコントローラー、PLC (プログラマブル ロジック コントローラー)、データ収集システムなどの他の電子デバイスとの通信が容易になります。
増幅: 一部の電流トランスデューサは、より強力で簡単に測定できる出力を生成するために、電流信号を増幅する場合があります。特定のアプリケーションでは、この増幅は電流測定の精度を向上させるのに役立ちます。のために RIT漏れ電流センサー ミニアンペアの電流を、PLC またはマイクロコントローラーで測定可能な 1 または 2 V の電圧に変換できます。
電流トランスデューサには、電圧出力 (たとえば、出力 0 ～ 10 V 電流トランスデューサ)、電流出力、周波数出力、デジタル通信プロトコル (たとえば、4 ～ 20 mA 電流トランスデューサまたは Modbus) など、さまざまな種類の出力があります。使用される出力タイプは、アプリケーション固有のニーズによって決まります。
精度と感度: 電流トランスデューサは、指定された範囲内で正確な測定を提供するように構築されています。意図した電流範囲に一致させるために、多くの場合、調整可能な感度またはゲイン設定が含まれています。
Hangzhi 電流トランスデューサには、過電流状況やその他の電気的問題から保護するための保護メカニズムが含まれています。
DC電流トランスデューサまたはDCCTとは何ですか?
DC 電流トランスデューサは、DC 電流センサー、DC 電流コンバータ、または DCCT とも呼ばれ、直流 (DC) 電気信号を測定し、それに比例する出力に変換するように特別に設計された電気装置です。これらの出力は通常、電圧、電流、またはデジタル データとして表されます。
直流 (DC) 電流トランスデューサの主な目的は、測定中の DC 電流を正確に分離して表示することです。この成果の達成は、フラックスゲートやホール センサー、信号調整回路、出力インターフェイスなどのさまざまなセンシング デバイスの統合によって促進されます。検知素子の主な機能は、直流 (DC) を検出し、定量化可能な信号に変換することです。この信号はその後、信号調整回路によって処理および調整されます。得られる出力は入力電流を忠実に表現していますが、シームレスな統合を実現するために他のデバイスやシステムと互換性のある形式でフォーマットされています。
交流電流変換器とは何ですか?
AC 電流トランスデューサは、AC 電流センサーまたは AC 電流コンバータとしても知られ、導体を通過する交流の大きさと特性 (周波数や位相角など) を正確に表す出力を生成するデバイスです。結果として得られる出力は、一般に、トランスデューサの特定の構成および要求に応じて、電圧信号、電流信号、またはデジタル信号のいずれかとして現れます。
この変換を達成するために、フラックスゲート、電磁気、光学の方法論といったいくつかの戦略が利用されます。感知機構は、交流 (AC) によって生成される磁界または電磁界を検出する役割を果たします。その後、この検出された情報は、内部電子機器を使用して比例した出力信号に変換されます。AC 電流トランスデューサは、交流電流の正確な測定と変換を必要とする幅広い用途で重要な役割を果たします。
AC 電流トランスデューサは、AC 電流の正確な監視を容易にすることで、さまざまな電気システムの効率、安全性、最適な動作を確保するという点で、配電、エネルギー管理、モーター制御、産業オートメーションなどのさまざまな分野で最も重要です。
電流トランスデューサはどのように機能するのでしょうか?電流変換器の原理
最新のトランスデューサは、導体を通過する一次電流を定量可能な二次出力に変換することによって動作します。電流トランスデューサの動作原理は、使用されるトランスデューサの特定の種類によって異なる場合があります。以下は、いくつかの一般的な電流トランスデューサ タイプの基本的な動作原理を説明しています。
フラックスゲート電流トランスデューサ
フラックスゲート トランスデューサは、ヒステリシス特性を示す材料で構成されたコアを採用しています。コアの磁気状態は、入力電流に応じて変化します。磁気変動が認識および定量化され、入力電流に正比例した出力が得られます。
詳細な動作原理について詳しくは、 フラックスゲート電流センサー、 そしてその Hangzhi フラックスゲート電流センサーおよびテスターのカタログ.
ホール効果電流トランスデューサ
これらのトランスデューサは、ホール効果現象を利用しています。ホール効果現象とは、電流の流れの方向に垂直な磁場の印加に応じて導体全体に電圧差が生じることを指します。ホール センサーは、導体の近くに配置すると、電流に正比例する電圧の不一致を検出できます。トランスデューサは、電圧信号を増幅して調整する役割を果たし、入力電流を正確に表す出力を生成します。
詳しくはこちら ホール効果電流トランスデューサ との違い フラックスゲート電流トランスデューサおよびホール効果電流トランスデューサ.
業界ではホール効果電流トランスデューサが電流センシング用として最も一般的ですが、より優れた精度と直線性を得るために、同様のコストで、ある種の低コストのフラックスゲート電流センサがホール効果電流センサの一部に取って代わりつつあります。詳しくはこちら Hangzhi HIT ホール効果代替電流トランスデューサ.
ロゴスキーコイルトランスデューサ
ロゴスキー コイル トランスデューサは、ターゲット導体の周囲に巻かれたコイル状の柔軟な導体で構成されています。電流が導体を通過すると、電流の変化率に正比例する起電力がコイルに発生します。電流の正確な値を確認するために、誘導電圧は時間に関して積分されます。
変流器 (CT)
変流器 (CT) は、電流を流す導体と直列に接続された一次巻線と二次巻線で構成されます。コア内の磁場は主に一次巻線によって生成され、その後二次巻線に電流が誘導されます。二次電流と一次電流の関係は比例関係にあり、前者は測定しやすいレベルまで大きさが減少することがよくあります。
詳しくはこちら 電流トランスデューサと変流器.
電流変換器とデバイスの選択方法
適切な電流トランスデューサを選択するプロセスでは、トランスデューサが特定のアプリケーション固有の要求を適切に満たしていることを確認するために、さまざまな重要な変数を慎重に評価する必要があります。以下に示すのは、意思決定のプロセスを促進し、個人が最適な選択に到達できるようにすることを目的とした、包括的な逐次フレームワークです。
電流の種類
AC 電流と DC 電流のどちらを測定する必要があるかを決定します。これにより、オプションが AC 電流トランスデューサまたは DC 電流トランスデューサに絞り込まれます。
現在、フラックスゲート電流トランスデューサまたはホール効果電流トランスデューサは、DC 電流と AC 電流の両方を測定できます。ただし、変流器は交流電流のみを測定でき、直流電流は測定できません。
電流範囲
測定が予想される最小および最大の電流レベルを定義します。通常、測定の実際の一次電流と電流トランスデューサまたは電流テスタの公称範囲のエンジニアリング バッファを約 10% ～ 20% 残しておく必要があります。通常、電流トランスデューサには DC 電流範囲がラベル付けされているため、測定が AC の場合、公称範囲は 0.707 で計算される必要があります。たとえば、最大範囲が DC1000A の電流トランスデューサは、AC 707A しか測定できません。
現在、電流トランスデューサは最大 10,000A 以上、残留電流トランスデューサを使用する場合は最小 10mA まで測定できます。
精度要件
測定に必要な精度レベルを特定します。トランスデューサーが異なれば、提供される精度も異なります。選択したトランスデューサーの精度仕様がニーズと一致していることを確認してください。
これは、考慮する必要があるもう 1 つの重要なパラメータです。特に、MRI や高精度電源や試験装置などの高精度が要求される機器では、電流測定精度がコントローラに送り返す信号にとって重要だからです。
しかし、多点閉ループゼロフラックスゲート技術のおかげで、高精度の電流測定デバイスを許容レベルまで下げることができました。
AIT 高精度電流センサー 10ppmの精度でDC12000Aまでの電流を測定できます。
工業用電流変換器 0.02%の精度でDC6000Aまでの電流を測定できます。
の HITゼロフラックスゲートホール効果電流変換器の交換 0.05%の精度で極めて低コストを実現できます。これは、通常 0.5% ～ 2% の精度を持つ従来のホール効果電流トランスデューサと同等のコストで優れた代替品です。
出力信号
出力タイプは、電流トランスデューサを選択する際に考慮すべきもう 1 つの要素です。これは、通常、下流の機器、主にアナログ入力カードまたはコントローラを変更するのがより困難であるためです。そのため、コントローラーや AI カードに合わせて適切な信号出力タイプを選択することが容易になります。
ほとんどの種類のアプリケーション要件を満たすために、ほとんどのトランスデューサ OEM は次の利用可能な出力信号タイプを提供しています。
アナログ信号。
現在の信号:
標準 4 ～ 20mA 信号、PLC AI モジュール用。
パワーアナライザやマルチメータなどの非標準電流信号。
電圧信号:
±10V または 0 ～ 10V の出力電流トランスデューサ (AIT1000-10V など)。
デジタル信号:
一部のデジタル電流センサーは、RS232/485 経由でも測定値を出力できるため、測定された電流をコントローラーやサーバーにさらに簡単に送信できます。
リアルタイム表示:
最新のテスター、特に ポータブルDC電流テスター、高精度の測定を行わないでください。ゼロフラックスゲート技術のおかげで、高精度の電流テスターと電気標準テスターは、リアルタイム表示付きで0.02%の精度で最大DC1500Aを測定できます。これらのテスターは電気校正実験室や産業用途で広く使用されており、特に多くの EV バッテリー OEM はバッテリー放電試験装置の校正に高精度電流テスターを使用しています。
絶縁要件
特定のアプリケーションで一次側と二次側の間にガルバニック絶縁を実装する必要性を評価します。この状況では、安全性を確保し、グランド ループの発生を軽減することが非常に重要です。
周波数範囲または帯域幅
交流 (AC) またはパルス電流を扱う場合は、特定のアプリケーションに適用できる周波数範囲を考慮することが重要です。特定のトランスデューサは帯域幅が制限されている場合があるため、目的の周波数範囲に効果的に対応できるトランスデューサを選択することをお勧めします。
環境条件
環境条件には、温度、湿度、粉塵や腐食性化合物の存在など、さまざまな側面が含まれますが、これらに限定されません。特定の用途に関連する環境条件に耐える能力を備えたトランスデューサを選択してください。
設置方法と物理的サイズ
インストール方法: インストール プロセスの最初のステップでは、アプリケーションに適切な設計を決定します。 スプリットコア それとも閉ループ設計なのか、それともパネル取り付け用なのか、PCB 取り付け用なのかなどです。さらに、導体の周囲にクランプするトランスデューサが必要かどうかも考慮する必要があります。実装手順として実用的な方法論を選択してください。
寸法も考慮することが重要であり、顧客は通常、STP ファイルを取得して、現在のトランスデューサ モデルを全体的な機器設計モデルに統合し、十分なスペースがあるかどうか、または導体が通過するのに十分な開口が大きいかどうかを確認できます。
予算に関する考慮事項
トランスデューサの購入に割り当てられた予算を確認してください。価値の観点から最適なソリューションを特定するには、要件を慎重に評価し、関連コストと比較検討することが不可欠です。現在のトランスデューサ市場には、価格の高いセンサーや安いセンサーがあり、お金を使うのは常に賢明です。
メーカーの評判とサポート
メーカーの評判に基づいたトランスデューサの選択: 信頼できる優れた品質の製品を提供する実績のある、確立された企業によって製造されたトランスデューサを選択することをお勧めします。ユーザーのレビューや業界の推奨事項を徹底的に検索します。
特定の用途に最適なトランスデューサが不明な場合は、技術専門家またはメーカーのサポート チームにアドバイスを求めることをお勧めします。
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