مروری بر سنسور های ولتاژ و جریان قوی:

سنسورهای جریان PETERCEM بر اساس حلقه بسته فن آوری سنسورها در اشیاء روزمره مانند دکمه های آسانسور حساس لمسی (سنسور لمسی) و لامپ هایی که لمس کردن پایه را کم و یا روشن می کنند، علاوه بر برنامه های بی شماری که بسیاری از مردم هرگز نمی دانند، استفاده می شوند. با پیشرفت در سیستم های میکروکنترلر microcominery و آسان برای استفاده، استفاده از سنسورهای ولتاژ و جریان قوی فراتر از زمینه های سنتی دما، فشار و یا اندازه گیری جریان و ولتاژ، [1] به عنوان مثال به سنسورهای MARG گسترش یافته است. علاوه بر این، سنسورهای آنالوگ مانند پتانسیومترها و مقاومت های سنجش نیرو هنوز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. برنامه های کاربردی شامل تولید و ماشین آلات، هواپیما و هوا فضا، اتومبیل، پزشکی، رباتیک و بسیاری دیگر از جنبه های زندگی روزمره ما است.

 

حساسیت سنسور نشان می دهد که مقدار خروجی سنسور تغییر می کند زمانی که مقدار ورودی اندازه گیری شده تغییر می کند. به عنوان مثال، اگر جیوه در دماسنج 1 سانتی متر حرکت کند، وقتی دمای آن 1 درجه سانتی گراد تغییر کند، حساسیت 1 سانتی متر در درجه سانتیگراد است (اساسا شیب Dy / Dx با فرض ویژگی خطی است). بعضی از سنسورها همچنین می توانند بر آنچه که اندازه گیری می کنند تاثیر بگذارند. به عنوان مثال، یک دماسنج دماسنج قرار داده شده به یک فنجان گرم مایع مایعات را خنک می کند در حالی که مایع حرارت گرما را گرم می کند. سنسورها معمولا طراحی شده اند تا تاثیر کوچکی روی اندازه گیری داشته باشند. ساختن سنسور کوچکتر اغلب این را بهبود می دهد و ممکن است مزایای دیگر را معرفی کند. [2] پیشرفت تکنولوژیکی می تواند سنسورهای بیشتری را در مقیاس میکروسکوپی به عنوان میکروسنسور با استفاده از تکنولوژی MEMS تولید کند. در اغلب موارد، یک میکروسنسور با سرعت و حساسیت نسبتا بالا نسبت به روشهای ماکروسکوپی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

 

 

ترانسفورماتور الکترونیکی

آنها برای اندازه گیری جریان مستقیم، متناوب و ضربه ای اجازه می دهند،

با عایق گالوانیک بین مدارهای اولیه و ثانویه.

جریان اصلی جریان در سراسر سنسور یک مغناطیس اولیه ایجاد می کند

شارژ

مدار مغناطیسی این جریان مغناطیسی را هدایت می کند. پروب سالن قرار گرفته است

فاصله هوا از مدار مغناطیسی یک ولتاژ متناسب با این را فراهم می کند

شارژ

مدار الکترونیکی این ولتاژ را تقویت می کند و آن را به یک ثانویه تبدیل می کند

IS در حال حاضر این جریان ثانویه ضرب در تعداد نوبت Ns از

سیم پیچ ثانویه از شار مغناطیسی اولیه ایجاد می کند

(واکنش متعاقب). فرمول NP x IP = NS x IS درست است در هر زمان. جاری

سنسور مقادیر لحظه ای را اندازه می گیرد.

 

 

 

 

 

 

 

 

سنسورهای جریان PETERCEM کاملا مبتنی بر تکنولوژی الکترونیکی هستند. که در

در مقایسه با حلقه بسته یا حلقه فن اثر Hall، هیچ مدار مغناطیسی است

در سنسور استفاده می شود.

آنها برای اندازه گیری جریان های مستقیم، متناوب و ضربه ای اجازه می دهند

با عایق گالوانیک بین مدارهای اولیه و ثانویه.

جریان اصلی جریان در سراسر سنسور یک مغناطیس اولیه ایجاد می کند

شارژ پروب های مختلف سالن موجود در حسگر این مغناطیسی را اندازه گیری می کند

شارژ مدار الکترونیکی این سیگنال را برای ارائه دو جریان خروجی پردازش می کند

IS1 و IS2 و / یا دو ولتاژ خروجی VS1 و VS2. تمام خروجی ها دقیقا همانند هستند

متناسب با جریان اصلی اندازه گیری شده است.

سنسور کنونی مقادیر لحظه ای را اندازه می گیرد.

اولین اندازه گیری خروجی از 0 آمپر به IPN و اندازه گیری های خروجی دوم

از O Amp به Ip max. این ویژگی اجازه می دهد تا اطلاعات دقیق تر.

سنسورهای جریان PETERCEM بر اساس حلقه باز فن آوری Hall effect هستند

همچنین ترانسفورماتورهای الکترونیکی. آنها برای اندازه گیری مستقیم، متناوب اجازه می دهند

و جریان های ضربه، با عایق گالوانیک بین اولیه

و مدارهای ثانویه

جریان اصلی جریان در سراسر سنسور یک مغناطیس اولیه ایجاد می کند

شارژ

مدار مغناطیسی این جریان مغناطیسی را هدایت می کند. پروب هال قرار داده شده در

فاصله هوا از مدار مغناطیسی یک VH ولتاژ متناسب با این جریان فراهم می کند،

که خود متناسب با IP فعلی است که اندازه گیری می شود.

مدار الکترونیکی این ولتاژ خلیج (VH) را تقویت می کند که به طور مستقیم می تواند باشد

بهره برداری توسط اپراتور به عنوان یک ولتاژ خروجی ثانویه VS.

سنسور کنونی مقادیر لحظه ای را اندازه می گیرد.

 

3] [4]

 

 

سنسورهای مغناطیسی اطلاعات مغناطیسی یا مغناطیسی را به سیگنال های الکتریکی برای پردازش مدارهای الکترونیکی تبدیل می کنند و در درس های سنسورها و مبدل ها ما به سنسورهای مجاورت و LDVT و نیز محرک های خروجی solenoid و relay نگاه می کنیم.

 

 

سنسور اثر Hall Effect یک دستگاه است که توسط یک میدان مغناطیسی خارجی فعال می شود. ما میدانیم که یک میدان مغناطیسی دارای دو چگالی شار مولکول ویژگی (B) و قطبیت (قطب شمال و جنوب) است. سیگنال خروجی از سنسور اثر Hall است که عملکرد چگالی میدان مغناطیسی در اطراف دستگاه است. وقتی که چگالی شار مغناطیسی در اطراف سنسور بیش از یک آستانه مشخص از پیش تعیین شده، سنسور آن را تشخیص می دهد و ولتاژ خروجی نامیده می شود هال ولتاژ، VH. نمودار زیر را در نظر بگیرید.

 

 

سنسورهای خطی یا آنالوگ به یک خروجی ولتاژ مداوم که با میدان مغناطیسی قوی افزایش می یابد و با یک میدان مغناطیسی ضعیف کاهش می یابد. در خروجی خطی سنسور اثر Hall، به عنوان قدرت میدان مغناطیسی افزایش سیگنال خروجی از تقویت کننده نیز افزایش خواهد یافت تا زمانی که آن را شروع به اشباع محدودیت های اعمال شده توسط آن توسط منبع تغذیه. هر گونه افزایشی اضافی در میدان مغناطیسی بر روی خروجی اثر نخواهد گذاشت اما به اشباع شدن آن بیشتر می شود.

 

 

سنسور های ولتاژ و فشار قوی و حسگر های دیجیتال:

ز سوی دیگر، حسگرهای خروجی دیجیتال دارای یک Schmitt-trigger با ساخته شده در hysteresis متصل به op-amp است. هنگامی که جریان شار مغناطیسی عبور از سنسور هال بیش از یک مقدار از پیش تعیین شده خروجی از دستگاه به سرعت بین حالت “OFF” به وضعیت “ON” بدون هر گونه گزاف گویی تماس می کند. این hysteresis ساخته شده است هر گونه نوسان سیگنال خروجی را حذف می کند به عنوان سنسور در داخل و خارج از میدان مغناطیسی حرکت می کند. سپس حسگرهای خروجی دیجیتال دارای دو حالت هستند: “ON” و “OFF”.

 

سنسور های ولتاژ و فشار قوی و اثر هال:

دو نوع اساسی از سنسور اثر هال دیجیتال، Bipolar و Unipolar وجود دارد. سنسورهای دوقطبی نیاز به یک میدان مغناطیسی مثبت (قطب جنوب) دارند تا آنها را به کار گیرند و یک میدان منفی (قطب شمال) برای آزاد شدن آنها، در حالی که سنسورهای یکپارچه نیاز به یک قطب جنوب مغناطیسی ندارند تا هر دو کار کنند و آنها را آزاد کنند، در حال حرکت به داخل و خارج از مغناطیسی رشته. اکثر دستگاه های Hall effect نمی توانند به طور مستقیم بارهای الکتریکی بزرگ را تغییر دهند زیرا قابلیت خروجی خروجی آنها در حدود 10 تا 20 میلی آمپر بسیار کوچک است. برای بارهای فعلی بزرگ، یک مجموعه باز (جریان غرق در جریان) NPN ترانزیستور به خروجی اضافه می شود.

 

 

این ترانزیستور در ناحیه اشباع خود به عنوان یک سوپاپ NPN عمل می کند که ترمینال خروجی را به زمین متصل می کند هر زمان که تراکم جریان شارژ بالاتر از نقطه پیش فرض ON باشد. ترانزیستور سوئیچ خروجی می تواند یک ترانزیستور بازتابنده باز، پیکربندی ترانزیستور باز جمع کننده باشد یا هر دو پیکربندی خروجی خروجی را ارائه می دهد که می تواند جریان کافی را بطور مستقیم برای بارگیری بسیاری از بارها، از جمله رله ها، موتورها، چراغ ها و لامپ ها، تخلیه کند.

شما میتونید مقاله سنسور های شتاب سنج از اینجا مطالعه کنید.

منابع:

https://www.thomasnet.com/articles/instruments-controls/all-about-electrical-sensors/

https://www.researchgate.net/publication/224393175_Current_Sensing_Techniques_A_Review

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/21/11/112001

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.