Die Grundlagen von Stromsensoren

Stromsensoren sind entweder offen oder geschlossen. Stromsensoren mit offenem Regelkreis messen Wechsel- und Gleichströme und sorgen für eine elektrische Isolation zwischen dem gemessenen Stromkreis und dem Ausgang des Sensors (der Primärstrom wird ohne elektrischen Kontakt mit dem Primärkreis gemessen, wodurch eine galvanische Trennung erreicht wird). Stromsensoren mit offenem Regelkreis sind billiger als ihre Cousins ​​mit geschlossenem Regelkreis und werden in batteriebetriebenen Schaltkreisen aufgrund ihres geringen Leistungsbedarfs und ihres geringen Platzbedarfs im Allgemeinen bevorzugt.

Sensoren mit geschlossenem Regelkreis messen Wechsel- und Gleichströme und sorgen für eine elektrische Isolation. Sie bieten eine schnelle Reaktion, hohe Linearität und niedrige Temperaturdrift. Der Stromausgang des Sensors mit geschlossenem Regelkreis ist relativ unempfindlich gegen elektrisches Rauschen. Der Closed-Loop-Sensor wird manchmal als "Zero-Flux" -Sensor bezeichnet, da sein Hall-Effekt-Sensor einen Gegenstrom in eine Sekundärspule zurückspeist, die auf den Magnetkern gewickelt ist, um den vom Primärstrom im Magnetkern erzeugten Fluss auf Null zu setzen. Sensoren mit geschlossenem Regelkreis sind häufig der Sensor der Wahl, wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.

Schauen wir uns nun beide Typen genauer an, beginnend mit Sensoren mit offenem Regelkreis.

Stromsensoren mit offenem Regelkreis bestehen aus einem Hallsensor, der im Luftspalt eines Magnetkerns montiert ist (Abb. 1). Ein Leiter erzeugt ein mit dem Strom vergleichbares Magnetfeld. Das Magnetfeld wird vom Kern konzentriert und vom Hallsensor gemessen. Das Signal vom Hall-Generator ist niedrig, daher wird es verstärkt, und dieses verstärkte Signal wird zum Ausgang des Sensors. Sensoren mit offenem Regelkreis verfügen normalerweise über eine Schaltung, die eine Temperaturkompensation und einen kalibrierten Hochspannungsausgang bietet. Sie haben zwar einen deutlichen Preisvorteil gegenüber Gegenstücken mit geschlossenem Regelkreis, haben jedoch den Nachteil, dass sie anfällig für Sättigung und Temperaturdrift sein können. Die Drift kann jedoch bis zu einem gewissen Grad minimiert werden, indem ein positiver Koeffizient in den Steuerstrom injiziert wird, um die Drift der Empfindlichkeit über der Temperatur zu verringern.

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