Wiele urządzeń pracujących w obwodach elektrycznych wymaga dokładnych pomiarów w czasie rzeczywistym. Wiele zależy od dokładności tych pomiarów: jakości procesów regulacji w obwodach sterowania, niezawodnego działania zabezpieczeń, obliczeń przy obliczaniu poboru mocy w instalacjach elektrycznych itp. Zwykle do takich pomiarów stosuje się specjalne urządzenia, które są częścią obwodu głównego. Na przykład czujnik prądu jest szeroko stosowany w pracy wielu urządzeń. Może być zaimplementowany na różnych elementach, w zależności od tego lub innego projektu obwodu. Jedynie zasada jego działania pozostaje niezmieniona - zgodnie z zapisanym w niej współczynnikiem zamienia sygnał z transformatora pomiarowego lub innego urządzenia na sygnał napięciowy zgodny z resztą układu.
Rozróżnij czujnik prądu przeznaczony do pracy w obwodach prądu przemiennego i odpowiednio napięciowych prądu stałego. Jako przykład rozważ pracę każdego z nich. Dla napięcia AC, jakElement pomiarowy zwykle wykorzystuje przekładnik prądowy. Jest to urządzenie bezdotykowe, które monitoruje stan kontrolowanego obwodu mocy. Sygnał z niego trafia do czujnika prądu, którego celem jest skalowanie odbieranego sygnału z obwodem sterującym.
Sytuacja jest nieco inna, jeśli mamy do czynienia z parametrem, który jest stały lub powoli zmienia się w czasie. Powyższy transformator nie będzie działał w takim obwodzie, ponieważ na jego wyjściu możemy uzyskać tylko dynamikę mierzonego parametru. Zwykle w takich schematach używany jest specjalny bocznik, z
zwiększona rezystancja w stosunku do reszty obwodu elektrycznego. Jest montowany bezpośrednio w linii. W takim przypadku usuwany jest spadek napięcia w tej sekcji, który zostanie podany na czujnik DC. Ponieważ obwody wejściowe w takim obwodzie mają wysoki potencjał, taki czujnik wykonuje jednocześnie kilka funkcji. Separuje galwanicznie obwody zasilające i pomiarowe i jednocześnie skaluje odbierany sygnał.
Typowy obwód, zgodnie z którym działa taki czujnik prądu, składa się z generatora impulsów wysokiej częstotliwości, klucza izolującego i transformatora. Przychodzący sygnał pomiarowy jest przetwarzany za pomocą generatora i klucza separującego, zwykle montowanego na tranzystorze polowym. Przetworzone w ten sposób napięcie przemienne jest przekazywane do transformatora izolującego. Następnie jest filtrowany i wzmacniany w zależności od ustalonego współczynnikapodczas projektowania.
Nieco inną zasadę działania zastosowano w tak zwanym czujniku prądu Halla. Mierzy siłę pola magnetycznego, które powstaje w wyniku przepływu prądu w przewodniku i przekształca go na sygnał napięciowy. Cechą jego pracy jest to, że jest uniwersalny i może normalnie funkcjonować w dowolnych obwodach. Te czujniki są kompaktowe i mają dobrą wydajność.
