Akım Sensörleri

Kesintisiz, hassas ve hızlı akım ölçümü, frekans konvertörleri, switch mode güç kaynakları, UPS ve kaynak makinaları gibi güç elektroniği uygulamalarının kontrolü için gereklidir. HARTING akım sensörleri, hassas ölçüm kabiliyetine ek olarak güç elektroniği uygulamalarının doğası gereği oluşan elektromanyetik gürültülere karşı da yüksek direnç sunmaktadır. Güç elektroniği, raylı ulaşım ve yenilenebilir enerji gibi pazarlarda anahtar bir teknolojidir. Akım sensörleri, devrelerdeki giriş veya çıkış akımlarının kusursuz bir şekilde gözlemlenmesini sağlayan elektromekanik komponentlerdir. Bu ölçüm sinyalleri sistemin takibi ve yarı iletken güç, yarı iletkenlerin hassas bir şekilde sürülmesi için kullanılır. Yeni akım sensörü ürün ailesi Hall Effect tabanlı olup, tamamen izole bir şekilde manyetik alanın kullanılması ile akım ölçümü yapmaktadır. Burada iki ölçüm ilkesinden faydalanılır: Geri beslemeli akım sensörleri (closed-loop) hassas ölçüm işleri için uygundur; geri beslemesiz direkt ölçüm akım sensörleri (open-loop) ise hassas gereksinimler olmadığı sürece kullanılabilir. Demiryolu veya yenilenebilir enerji pazarları gibi sert ortam koşullarındaki kullanım için geliştirilen tasarıma ek olarak, yeni akım sensörleri güç elektroniği uygulamalarının doğası gereği oluşan elektromanyetik gürültülere karşı da yüksek direnç sunmaktadır. Cihaz tasarımcıları için diğer bir avantaj ise, sensörlerin standart boyutlarda üretiminden dolayı mevcut uygulamalara kolayca entegre olabilmesidir. Opsiyonel olarak sunulan sinyal bağlantı seçenekleri ve hazır sinyal kablo setleri ekonomik ve güvenilir montaj sağlar. Böylece konnektörler ve kablolama için ayrı satın alma süreçleri ortadan kaldırılır ve parçaların çeşitliliği azaltılır. Open-Loop akım sensörlerinde, primer akımın manyetik alanı soft bir toroid içerisine kümelenmiştir. Hal elementi manyetik alana ya da toroid'in hava boşluğunda oluşan akıma orantısal olarak bir gerilim oluşturur. Oluşan Hall gerilimi güçlendirilir ve çıkış sinyali olarak primer akımın eşleniği sunulur. Bu sensörlerin bir avantajı, basit tasarımıdır. Buna rağmen Hall elementin sıcaklığa karşı hassasiyeti ve sinyal güçlendirmenin bazı dezavantajları akım duyarlılığını etkiler. Closed-Loop akım sensörleri, open-loop akım sensörlerine benzer bir tasarıma sahiptir. Hall gerilimi, ölçüm sinyali olarak doğrudan kullanılmaz, bunun yerine sekonder akımı regule etmek için kullanılır. Sekonder akım N sarımlı bobin üzerinden geçerek toroid içerisinde manyetik bir alan oluşturur. Eğer seconder akım xN primer akım ile eşit ise, iki manyetik alan toroid içerisinde birbirini söndürür. Hall elementi daima manyetik alanı sıfıra regüle eder. Sekonder akımı sensörün çıktı sinyalidir. Bu sensörler daha fazla akım tüketirler ancak -40° C ila 85° C aralığında kusursuz olarak çalışabilirler ve duyarlılık ≤ 1 % oranlarındadır.