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電流捕捉の原理

白熱球や加熱器といった純粋な抵抗負荷を通常の230 Vのネットワークで動作させれば、電源ネットワークにはひずみが生じません。位相角制御調整モジュールを用いることで非線形負荷が増大するため、純粋な正弦波はひずんで矩形に変化します。

多くの市販の電流電圧変換器は正弦波交流用にのみ校正されており、平均値を生成する場合にだけ真の実効値が確定します。しかしMCR電流変換器は真の実効値の測定用変換器です。波形率にかかわらずあらゆる波形を対象としています。

変流原理に沿って真の実効値をとらえる(RMS)

変流原理に沿って真の実効値をとらえる(RMS)  

変流原理に沿って真の実効値をとらえる(RMS)

次々と変化する磁束によりコイル先端に誘導電圧が生じます。

2つの回路が電気的に絶縁されていても磁気的に結合されている場合、このような回路を変流器と呼びます。

これは単純で最も良く使用されるトランスのオプションです。

ロゴスキーの原理に沿って真の実効値をとらえる(TRMS)

ロゴスキーの原理に沿って真の実効値をとらえる(TRMS)  

ロゴスキーの原理に沿って真の実効値をとらえる(TRMS)

ロゴスキーの原理とは、変流器内で正弦波および非正弦波交流を測定するための特別な方法です。

非鉄誘導コイル(中空コイル)はロゴスキーコイルと呼ばれ、通電している導線の回りに生じる磁気電圧を測定します。

次に、一次電流を正確に再現できるようにロゴスキーコイルの出力信号を調整します。

Hallセンサを使って真の実効値をとらえる(TRMS)

Hallセンサを使って真の実効値をとらえる(TRMS)  

Hallセンサを使って真の実効値をとらえる(TRMS)

一次電流IP により生じた磁束が磁気回路で凝縮され、Hallセンサを用いて空間差で測定されます。

次に、Hallセンサの出力信号を一次電流の正確な複製が取得できるように調整します。

平均値の生成

真の実効値 - 二乗平均値

交流電流の真の実効値は、この電流の瞬間値から導き出される定常値に対応します。この定常値は同規模の直流電流と同じ熱量を抵抗内に生成します。

「真の実効値」という言葉は、ひずみ直流電流と脈動電流が捕捉できることを表しているに過ぎません。測定用変換器はいかなる波形とも互換性があります。

  • Irms = Is/√2
  • Urms = Us/√2

 

算術平均値  

算術平均値

算術平均値

算術平均値は、直流電流を測定したり脈動電流からDC成分を除去するために使用します。

算術平均値を交流電流に適用すると測定値が「0」になります。

算術平均値を使うことで、直流電流を標準アナログ信号の形で出力できるようになります。

極性は二極出力信号で評価できます。230 V/50 Hzの電源ネットワークであれば、次のような電圧レベルになります。

  • Urms = 230 V
  • US = 325 V
  • Uavg = 0 V

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