ElektroPrůmysl.cz, červen 2020

ElektroPrůmysl.cz MĚŘICÍ, ZKUŠEBNÍ A MONITOROVACÍ TECHNIKA červen 2020 | 89 I primary R sense I secondary I secondary Secondary coil with N turns V+ + V- – A ~ I primary/N V sense I primary I primary Vout ~ A Tab. 1 Principy měření Proudové čidlo s přímýmmapováním U čidel s otevřeným obvodem je magnetické pole proudu koncentrováno v toroidu z magneticky měkkého materiálu. Hallův prvek, který generuje napětí úměrné magnetickému poli nebo proudu je umístěn v dutině toroidu. Hallovo napě- tí je zesíleno a na výstupu mapuje primární proud. Jednou z výhod těchto čidel je jednoduché provedení. Teplotní závis- lost Hallova prvku a zesílení (ofset a posunutí) však negativně ovlivňují přesnost. Proudové čidlo s uzavřeným obvodem Čidla s uzavřeným obvodem jsou svým provedením podob- ná přímým čidlům. Hallovo napětí však neslouží přímo jako měřený signál, ale je místo toho využito k regulaci sekun- dárního proudu. Sekundární proud teče cívkou s N závity a generuje kompenzační magnetické pole v toroidu. Jestliže je součin hodnoty sekundárního proudu a počtu závitů N ro- ven primárnímu proudu, obě magnetická pole v toroidu se vzájemně ruší. Hallův prvek neustále reguluje magnetický tok na nulu. Sekundární proud je současně výstupním signálem čidla (Isec = Ipri/N). Tato čidla spotřebovávají více proudu, ale zato pracují velmi přesně v celém teplotním rozsahu (-40 °C až 85 °C, přesnost < 1 %). I primary R sense I secondary I secondary Secondary coil with N turns V+ + V- – A ~ I primary/N V sense I primary I primary Vout ~ A Určeno speciálně pro železniční techniku Snímače proudu řady HCMR jsou speciálně navrženy pro potřeby železničního sektoru a využívají princip kompenzace (uzavřená smyčka). Černá pouzdra této řady proudo- vých senzorů pro železniční techniku se vy- značují výjimečnou robustností. Vzhledem k širokému teplotnímu rozsahu potřebné- mu pro provoz a potřebě odolnosti proti vibracím byly kladeny obzvláště vysoké nároky na technologii připojení. Výsledkem je, že v závislosti na použití může nyní HARTING nabídnout různá za- končení pro připojení snímačů vhodná pro drážní aplikace. Navíc lze dodat i hotová kabelová připojení podle potřeb zákazníka. Hotové sady senzorů s kabeláží zjednodušu- jí jak instalaci na místě, tak i proces nákupu. Vnější vlivy působící na snímače mohou být minimalizovány interním EMC stíněním - kromě již nabízené ochrany prostřednic- tvím geometrie jádra. Povolený rozsah tep- lot snímačů proudu HARTING byl testován v laboratorních podmínkách a činí -40 až Přebytek a úbytek elektronů Hallův efekt popisuje proces vzniku napětí na vodiči umís- těném v magnetickém poli, kterým protéká proud. Hallovo napětí na vodiči klesá kolmo k toku proudu a ke směru magnetického pole. Lorentzova síla vyvolaná magnetickým polem vychyluje elektrony kolmo na směr jejich pohybu. To způsobuje přebytek elektronů na jedné straně vodiče a jejich úbytek na straně druhé. Na tomto potenciálním spádu lze měřit Hallovo napětí. Zvyšuje se lineárně se silou magnetického pole a je nepřímo úměrné k hustotě nosiče náboje. Hallovy snímače využívají tento jev pro snadné měření hustoty magnetického toku.