Ang prinsipyo ng power sensor ay nagsasangkot ng pag-convert ng mga parameter ng kapangyarihan tulad ng kasalukuyang at boltahe sa masusukat na mga signal ng kuryente, at pagkuha ng mga kinakailangang parameter sa pamamagitan ng pagproseso. Ang sumusunod ay isang detalyadong hakbang-sa-hakbang na paglalarawan ng prinsipyong gumagana nito:
1. Kasalukuyang prinsipyo ng pagsukat
Paraan ng shunt resistor: Sa pamamagitan ng pagkonekta ng mababang-resistor na resistor (shunt) sa serye, sinusukat ang boltahe sa risistor. Naaangkop ito sa DC o mababang-frequency na AC gamit ang Ohm's law, ngunit maaaring magdulot ng pag-init ang malaking current.
Sensor ng Hall effect: Ang magnetic field sa paligid ng kasalukuyang-dalang konduktor ay ginagamit upang makagawa ang elemento ng Hall ng boltahe na proporsyonal sa kasalukuyang upang makamit ang non-contact measurement. Naaangkop ito sa AC/DC at may magandang pagkakabukod.
Kasalukuyang transformer (CT): Batay sa electromagnetic induction, pinapalitan nito ang malaking agos sa pangunahing bahagi sa isang maliit na agos sa pangalawang bahagi. Naaangkop lamang ito sa pagsukat ng AC.
Rogowski coil: Isang toroidal coil na walang magnetic core. Naglalabas ito ng boltahe sa pamamagitan ng pag-uudyok sa kasalukuyang rate ng pagbabago at nakukuha ang kasalukuyang pagkatapos ng pagsasama. Ito ay angkop para sa mataas-dalas o mataas-kasalukuyang sitwasyon ng AC at may malakas na kakayahan na anti-saturation.
2. Prinsipyo ng pagsukat ng boltahe
Paraan ng divider ng boltahe ng risistor: Sa pamamagitan ng isang serye ng network ng resistor voltage divider, ang mataas na boltahe ay pinaliit at sinusukat. Kinakailangan ang mataas na-katumpakan, mababang-temperatura na drift resistor.
Voltage transformer (PT): Katulad ng CT, binago nito ang mataas na boltahe sa mababang boltahe at angkop para sa mga AC system.
Paraan ng capacitor voltage divider: Sinusukat ang mataas na boltahe gamit ang capacitor voltage divider, na karaniwan sa mataas na-frequency o pulse voltage na mga sitwasyon.
3. Pagkondisyon at pagproseso ng signal
Pagpapalakas at pag-filter: Gumamit ng mga operational amplifier upang palakasin ang mahihinang signal at gumamit ng mga low-pass filter upang alisin ang mataas na-dalas na ingay.
Analog-to-digital conversion (ADC): I-convert ang mga analog signal sa digital signal, at ang sampling rate ay dapat matugunan ang Nyquist theorem (hindi bababa sa dalawang beses ang pinakamataas na frequency ng signal).
4. Pagsukat ng kapangyarihan
Pagsa-sample ng madalian na boltahe at kasalukuyang sa parehong oras, pagpaparami ng mga ito upang makuha ang agarang kapangyarihan, at pagsasama-sama ng mga ito upang makuha ang average na aktibong kapangyarihan. Sa tatlong-phase system, ang dalawang-metro na paraan o ang tatlong-metro na paraan ay maaaring gamitin upang kalkulahin ang kabuuang kapangyarihan.
5. Paghihiwalay at kaligtasan
Magnetic isolation: Gumamit ng mutual inductors o magnetic coupling device para ihiwalay ang mataas at mababang boltahe na circuit.
Optical isolation: Magpadala ng mga signal sa pamamagitan ng optical coupling upang harangan ang mga de-koryenteng koneksyon.
Fiber optic na teknolohiya: Gamitin ang Faraday effect upang sukatin ang kasalukuyang, na may mahusay na pagganap ng pagkakabukod, na angkop para sa mataas na boltahe na kapaligiran.