Zasady pomiaru prądu
Przy obciążeniach czysto rezystancyjnych, takich jak żarówki lub grzejniki, w konwencjonalnych sieciach 230 V nie powstają zniekształcenia prądu w sieci elektrycznej. Przy wzroście obciążeń nieliniowych, takich jakie wprowadzają moduły regulacyjne obcinające części sinusoidy, czyste przebiegi sinusoidalne ulegają zniekształceniu na kształty krzywych trapezoidalnych.
Wiele obecnych na rynku przetworników pomiarowych prądu i napięcia jest kalibrowanych tylko na sinusoidalne prądy przemienne. Przetworniki te wyznaczają wartość skuteczną poprzez tworzenie wartości średniej. Natomiast przetworniki pomiarowe prądu MCR to przetworniki pomiarowe rzeczywistej wartości skutecznej. Akceptują one każdy kształt krzywej prądu niezależnie od współczynnika kształtu prądu.
Pomiar wartości skutecznej (RMS) wg zasady transformatorowej
Napięcie indukowane powstaje na złączach cewki w wyniku przepływu strumienia magnetycznego, który jest zmienny w czasie.
Układ składający się z oddzielonych galwanicznie, ale sprzężonych magnetycznie obwodów nazywa się transformatorem.
Jest to prosty i często stosowany sposób transmisji prądu.
Pomiar rzeczywistej wartości skutecznej (TRMS) wg zasady Rogowskiego
Pomiar wg zasady Rogowskiego stanowi specjalny sposób transformatorowego pomiaru prądu dla prądów przemiennych o przebiegu sinusoidalnym i niesinusoidalnym.
Cewka Rogowskiego, czyli cewka indukcyjna bez rdzenia żelaznego (cewka powietrzna), mierzy napięcie magnetyczne wzdłuż zamkniętego obiegu, który prowadzi wokół przewodu przewodzącego prąd.
Sygnał wyjściowy z cewki Rogowskiego jest następnie opracowywany w taki sposób, aby dokładne odwzorować prąd uzwojenia pierwotnego.
Pomiar rzeczywistej wartości skutecznej (TRMS) przy użyciu czujnika Halla
Strumień magnetyczny wytworzony przez prąd pierwotny IP jest kompresowany w obwodzie magnetycznym i mierzony w szczelinie powietrznej za pomocą czujnika Halla.
Sygnał wyjściowy czujnika Halla jest następnie opracowywany w taki sposób, że powstaje dokładne odwzorowanie prądu pierwotnego.
Tworzenie wartości średniej
Wartość skuteczna — wartość średnia kwadratowa
Wartość skuteczna prądu przemiennego odpowiada wartości długotrwałej, którą uzyskuje się z chwilowych wartości prądu. Ta wartość długotrwała wytwarza na rezystorze omowym taką samą energię cieplną, jak prąd stały o identycznej wartości.
Rzeczywista wartość skuteczna oznacza, że mogą być mierzone również zakłócone prądy stałe i pulsacyjne. Przetwornik pomiarowy jest niezależny od kształtu krzywej prądu.
- Isk = Imax/√2
- Usk = Umax/√2
Średnia arytmetyczna
Średnia wartość arytmetyczna służy do mierzenia prądów stałych lub filtrowania składowej stałej z prądu pulsacyjnego.
Zastosowanie arytmetycznej wartości średniej w symetrycznym układzie prądu przemiennego prowadziłoby do rezultatu "0".
Poprzez średnią wartość arytmetyczną umożliwia się udostępnianie na wyjściu prądów stałych w postaci analogowych sygnałów znormalizowanych.
Biegunowość można oszacować dzięki bipolarnemu sygnałowi wyjściowemu. Dla sieci 230 V/50 Hz oznacza to następujące poziomy napięcia:
- Usk = 230 V
- Umax = 325 V
- Uśr = 0 V
PHOENIX CONTACT Sp. z o.o
51-317 Wrocław
Serwis
"$pageName" na