Escrito por Grant Maloy Smith, el experto en adquisición de datos

En este artículo, analizaremos cómo se mide la corriente eléctrica con respecto a las aplicaciones de adquisición de datos (DAQ) en la actualidad, con suficiente detalle para que pueda:

  • Vea qué sensores y transductores de corriente están disponibles hoy
  • Aprenda los conceptos básicos de la medición de corriente precisa
  • Comprender cómo se aplican varios sensores en aplicaciones de medición de corriente.

¿Estas listo para empezar? ¡Vamos!

Introducción

Al igual que el voltaje, la corriente puede ser corriente alterna (CA) o corriente continua (CC). La corriente eléctrica es la intensidad o tasa de flujo de una carga eléctrica. Al igual que para medir el voltaje, a veces necesitamos medir corrientes muy pequeñas, es decir, en el rango de microamperios, mientras que otras veces es posible que necesitemos medir corrientes muy altas en miles de amperios.

AC and DC current

Para manejar esta amplia gama de posibilidades, Dewesoft ofrece una variedad de transductores y sensores de corriente, que tienen una salida de voltaje o corriente que es compatible con uno de los acondicionadores de señal de voltaje disponibles para nuestro equipo de prueba de adquisición de datos.

Los sistemas DAQ de Dewesoft pueden medir las propiedades eléctricas de todos los tipos principales, incluido el voltaje, la corriente y más. Esta combinación de sensor y acondicionador de señal convierte a la perfección una amplia gama de corrientes en una salida de bajo nivel que puede digitalizarse para visualización, almacenamiento y análisis.

Pero, ¿qué sensor elegir? El propósito de este artículo es describir los diferentes tipos de sensores de corriente disponibles, sus pros y contras, y qué aplicaciones maneja mejor cada tipo.

Qué es la Corriente Eléctrica?

Como se mencionó anteriormente, la corriente es la intensidad o tasa de flujo de una carga eléctrica. En los sistemas de CC, la corriente fluye en una dirección, también conocida como "unidireccionalmente". Las fuentes comunes de corriente continua incluyen baterías y celdas solares.

AC versus DC electrical currentAC vs DC current

En los sistemas de CA, la corriente invierte las direcciones a una frecuencia determinada. En nuestros negocios y hogares, tenemos energía de CA basada en 50 o 60 Hz (según su país). Esta corriente alterna es típicamente sinusoidal (por ejemplo, en forma de onda sinusoidal).

La fuente más típica de CA es su planta de energía local. La corriente creada por las células fotovoltaicas es CC y debe invertirse en CA para alimentar nuestros hogares. Lo mismo ocurre con un UPS o sistema de respaldo de batería de computadora: la energía se almacena en una batería y debe invertirse en CA para proporcionar energía doméstica.

La corriente alterna también se usa de forma no sinusoidal para modular información en el circuito, como en señales de radio y transmisión de sonido.

Audio signal recorder in Dewesoft X data acquisition softwareSeñal de Audio Típica

El término del Sistema Internacional de Unidades (SI) para corriente es Ampere, comúnmente abreviado a la palabra "amperios" y escrito con el símbolo A.

Current también se escribe a menudo con la letra I. Esto se remonta a la frase francesa intensité de courant (“intensidad actual” en inglés). Tanto A como I son abreviaturas aceptables para actual.

La corriente CA y la corriente CC a menudo se abrevian como AAC y ADC, respectivamente.

Un amperio equivale a un culombio de carga eléctrica que pasa por un lugar determinado en un segundo (un culombio contiene aproximadamente 6.242 × 1018 electrones).

Una corriente siempre produce un campo magnético. Cuanto más fuerte es la corriente, más fuerte es el campo. Al medir este campo usando varias técnicas: efecto Hall, inducción o flujo magnético, podemos medir el flujo de electrones (corriente) en el circuito eléctrico.
 

Cómo Medimos la Corriente?

Dado que la corriente siempre crea un campo magnético, existen sensores de Efecto Hall y otros que nos permiten medir este campo y así medir la corriente.

También es posible conectar una resistencia de derivación dentro del propio circuito y medir directamente la corriente, como en el amperímetro clásico y la derivación de corriente. Examinaremos ambos métodos en las secciones siguientes.

Obten más información sobre Dewesoft y la medición de voltaje / corriente:

Dewesoft PRO Training > Medición de Voltaje

Dewesoft PRO Training > Medición de Corriente

Sensores de Corriente de Bucle Abierto vs Bucle Cerrado

Es posible que escuche sobre los sensores de corriente de bucle abierto y de bucle cerrado. ¿Cuáles son las diferencias?

Los sensores de corriente de bucle abierto son menos costosos que las variedades de bucle cerrado, como los sensores de corriente Zero Flux. Consisten en un sensor de efecto Hall montado en el hueco de un núcleo magnético. La salida del sensor de efecto Hall se amplifica y mide el campo creado por la corriente sin hacer ningún contacto con ella. Esto proporciona aislamiento galvánico entre el circuito y el sensor.

Open-loop current sensorsSensores de corriente de lazo abierto

Algunos sensores de corriente de bucle abierto tienen componentes electrónicos de compensación que ayudan a compensar la desviación causada por los cambios en la temperatura ambiente. En comparación con los sensores de circuito cerrado, los sensores de circuito abierto son más pequeños y menos costosos. Tienen requisitos de baja potencia y se pueden utilizar para medir corrientes de CA y CC. Al mismo tiempo, no son tan precisos como sus primos de circuito cerrado: están sujetos a saturación y proporcionan una compensación de temperatura e inmunidad al ruido inferiores.

Los sensores de corriente de circuito cerrado emplean un circuito de control de retroalimentación para proporcionar una salida que es proporcional a la entrada. En comparación con los sensores de circuito abierto, este diseño de retroalimentación de circuito cerrado proporciona de forma inherente una mayor precisión y linealidad, así como una mejor compensación de la deriva de temperatura y resistencia al ruido.

Closed-loop current sensorSensor de corriente de lazo Cerrado

Con sensores de circuito abierto, la desviación causada por la temperatura o cualquier falta de linealidad en el sensor provocará un error. Por otro lado, los sensores de circuito cerrado emplean una bobina que es activada creando un campo magnético que se opone al campo del conductor de corriente. Este es el "circuito cerrado" que proporciona mayor precisión y rendimiento de saturación.

Entonces, ¿cuál es mejor? Esto depende completamente de la aplicación. Los requisitos de menor costo, tamaño y energía hacen que los sensores de corriente de bucle abierto sean muy populares. Esto se compensa en parte por el hecho de que su susceptibilidad a la saturación significa que deben ser "sobredimensionados" en algunas aplicaciones para evitar este problema.

Los sensores de corriente de circuito cerrado son los favoritos en aplicaciones que requieren la mejor precisión y resistencia a la saturación posibles, o que se utilizan en entornos con temperaturas extremas amplias o ruido eléctrico.

Los sensores de corriente de bucle abierto se encuentran en aplicaciones como:

  • Circuitos a batería (debido a su bajo perfil de potencia)
  • Aplicaciones de accionamiento donde la precisión del par no necesita ser alta
  • Medición de corriente de ventilador y bomba
  • Máquinas de soldar
  • Sistemas de gestión de baterías
  • Accionamientos de velocidad variable
  • Aplicaciones de suministro de energía ininterrumpida

Los sensores de corriente de circuito cerrado se encuentran en aplicaciones como:

  • Accionamientos de velocidad variable (cuando la precisión y la linealidad son primordiales)
  • Servo Controladores
  • Protección contra la sobretensión
  • Detectores de falla a tierra
  • Convertidores de frecuencia industriales CA y CC
  • Control de robot
  • Aplicaciones de medición de energía

Como ocurre con todos los sensores, el resultado final deseado debe ser el factor determinante para elegir un tipo de sensor.

Aplicaciones de Medición de Corriente

Como componente fundamental de la electricidad, la medición precisa y de corriente es esencial en innumerables aplicaciones. ¿Se imagina una compañía eléctrica sin saber cuántos amperios está generando? ¿O que no sabrían cuánta energía estaban usando sus clientes?

Eso sería absurdo, por supuesto. Pero existen millones de otros propósitos y requisitos para la medición actual. De hecho, estos requisitos se pueden clasificar como bucle abierto o bucle cerrado.

Tenga en cuenta que esto no debe confundirse con un sensor de circuito abierto o de circuito cerrado, como se describe en la sección anterior. Aquí estamos hablando de la aplicación de medición de corriente en sí misma como de circuito abierto o cerrado.

En una aplicación de medición de corriente de bucle cerrado, necesitamos conocer la corriente porque necesitamos controlarla en tiempo real. Las aplicaciones incluyen:

  • Componentes donde la corriente debe limitarse para no exceder un cierto nivel, por ejemplo, fuentes de alimentación conmutadas y cargadores de batería, por nombrar algunos.
  • Funciones de apagado automático de sistemas críticos en función del consumo de corriente.
  • Válvulas solenoides controladas por corriente utilizadas en automóviles, aviones, etc.
  • El amplificador de potencia polariza el control de corriente.
  • Y muchos más.

En las aplicaciones de medición de corriente de bucle abierto, no existe ningún requisito para el control en tiempo real, pero necesitamos conocer el valor actual para una variedad de propósitos, que incluyen:

  • I+D en electromotores en automóviles, trenes, productos de consumo, etc.
  • Consumo de energía para fines de ingresos.
  • Probar el rendimiento de los actuadores utilizados en aviones, cohetes, etc.
  • Medición del suministro y consumo de corriente de los trenes eléctricos y del tercer carril y sistemas de catenaria que los alimentan.
  • Aplicaciones de calidad de energía tanto para productores como para consumidores de energía.
  • Literalmente millones de aplicaciones en investigación, fabricación, automotriz, aeroespacial, militar, ciencias de la salud, educación, automatización industrial y más.

Principales Tipos de Sensores de Corriente

Dewesoft current sensors

Por lo tanto, para estos diversos métodos se encuentran disponibles diferentes sensores de corriente y transductores de corriente, cada uno adaptado al entorno de medición, así como al rango de corriente que se pretende medir. Por ejemplo, los requisitos para medir microamperios (µA) son muy diferentes de los necesarios para medir miles de amperios. Examinaremos cada tipo de sensor y describiremos su teoría de funcionamiento y su aplicación.

  Shunt Efecto Hall CT Rogowski Zero Flux
Tipo de Conexión Directa Indirecta Indirecta Indirecta Indirecta
Corriente AC / DC AC / DC AC AC AC / DC
Precisión Alto Medio Medio Bajo Alto
Rango Bajo Medio Alto Medio Alto
Derivación Bajo Medio Medio Alto Bajo
Aislamiento No 1) Si Si Si Si

1) Las derivaciones se pueden aislar mediante un acondicionador de señal interno o externo, pero no están inherentemente aisladas

Como se mencionó anteriormente, existen dos métodos principales para medir la corriente:

  • Por contacto directo con la corriente (también conocida como derivación / amperímetro)
  • Midiendo el campo electromagnético o el flujo de la corriente

Contacto Directo con la Corriente

La forma más común de medir la corriente es conectar el amperímetro (un medidor para medir la corriente) o la resistencia de derivación en serie con el circuito. Un amperímetro o derivación de amperímetro no es más que una resistencia de alta precisión. Cuando colocamos una resistencia de precisión a través de un circuito, se producirá una caída de voltaje a través de él. La salida del sensor de derivación se mide mediante el sistema de adquisición de datos, que aplica la ley de Ohm para determinar el amperaje que fluye a través del circuito.

Tenga en cuenta que el rango de corriente máximo que un amperímetro dado es capaz de medir está limitado por el valor de su resistencia. Por lo tanto, una práctica común es agregar una resistencia de derivación adicional en paralelo para aumentar el rango de medición máximo de nuestro equipo de prueba.

Esta limitación es la razón por la que la conexión directa a los conductores eléctricos de un circuito se usa más ampliamente en aplicaciones de baja corriente, pero rara vez en aplicaciones de alta corriente, donde los sensores de medición indirecta como pinzas amperimétricas y bobinas flexibles son mucho más frecuentes.

Medida de Corriente de Derivación

Cuando conecta una resistencia de bajo ohmio en paralelo con un circuito, la corriente fluye a través de la resistencia de derivación -R- y genera una caída de voltaje.

Typical shunt measurement hook up schemeConexión típica de medición de derivación en un circuito simple

Podemos medir esta caída y aplicar la ley de Ohm para calcular la corriente.

Graphical representation of Ohm's lawRepresentación gráfica de la ley de Ohm

La ley de Ohm describe la relación entre voltaje (V), corriente (I) y resistencia (R). Si conocemos dos de tres de ellos, podemos calcular fácilmente el tercero mediante aritmética simple. El diagrama anterior ilustra las tres formas en que se puede expresar la ley de Ohm:

I = V/R  ó  V = IR  ó R = V/I

Entonces, si conocemos el voltaje (caída) y la resistencia, podemos calcular la corriente usando I = V / R.

La resistencia de derivación debe elegirse para el rango de voltaje y el rango de corriente adecuados, ya que una resistencia demasiado alta afectará la medición y también desperdiciará energía y distorsionará la medición a medida que la resistencia se calienta. Esta pérdida de energía es igual a:

I2 * R

Además, la precisión de la resistencia es un factor importante, ya que esto afecta directamente la precisión de la medición en sí.

Dewesoft DSIi-10A current shuntDerivación de corriente Dewesoft DSIi-10A

Dewesoft ofrece varias derivaciones de corriente de tamaño compacto, cada una diseñada con una resistencia diferente en el interior, destinada a medir diferentes rangos de corriente. Estas derivaciones han sido diseñadas para tener el menor efecto posible en el circuito mismo.

DSI adapters can be plugged into virtually all Dewesoft data acquisition devices. The isolated analog inputs of Dewesoft amplifiers is an important factor in ensuring accurate measurements, since the shunt is connected directly to the circuit being measured, and isolation between the circuit and the measuring system is always important. Isolated inputs mean that you can place your shunt on the low-side or high-side of the circuit, and not worry about a ground loop or common-mode measuring errors.

Los adaptadores DSI se pueden conectar a prácticamente todos los dispositivos de adquisición de datos Dewesoft. Las entradas analógicas aisladas de los amplificadores Dewesoft son un factor importante para garantizar mediciones precisas, ya que la derivación está conectada directamente al circuito que se está midiendo y el aislamiento entre el circuito y el sistema de medición siempre es importante. Las entradas aisladas significan que puede colocar su derivación en el lado bajo o alto del circuito y no preocuparse por un bucle de tierra o errores de medición de modo común.

Teniendo en cuenta la ley de Ohm nuevamente y la naturaleza entrelazada del voltaje, la corriente y la resistencia, está absolutamente claro que un sistema DAQ debe poder realizar una medición de voltaje y resistencia muy precisa para realizar una medición de corriente precisa.

IOLITE STG con derivación de corriente incorporada

Algunos acondicionadores de señal Dewesoft tienen una derivación incorporada para medir pequeñas corrientes. Tomemos, por ejemplo, el acondicionador de señal STG de la serie de adquisición de datos IOLITE e IOLITEd. Este módulo es de tipo universal, lo que significa que puede manejar una amplia gama de sensores y tipos de entrada.

Por ejemplo, puede manejar galgas extensiométricas en configuraciones de puente completo, medio puente y cuarto de puente, voltajes de hasta 50 V, sensores potenciométricos y corrientes de hasta 20 mA. Además, los adaptadores de la serie DSI se pueden usar para permitirle manejar termopares, sensores RTD, sensores de posición LVDT, voltajes de hasta 200 V, corrientes de hasta 5 A, acelerómetros IEPE y más.

IOLITE DAQ and control systemSistema IOLITE DAQ con varios módulos
(6xSTG con 6 entradas universales analógicas en las dos primeras ranuras)

El IOLITE 6xSTG cuenta con seis entradas diferenciales con protección contra sobretensión y potencia del sensor de cada una de sus entradas universales y frecuencias de muestreo de hasta 20 kS / s / ch.

Para mediciones de corriente, tiene una resistencia en derivación de 50 Ω incorporada que se puede aplicar en el software, lo que permite a los ingenieros medir la corriente hasta 2 mA o 20 mA, seleccionable por el usuario.

Los chasis IOLITE están disponibles en un modelo de sobremesa "IOLITEs", que acepta hasta 8 módulos multicanal (como se ve en la imagen de arriba). Para instalaciones permanentes, existe el modelo “IOLITEr”, hecho para montaje en rack estándar de 19 ”. Este modelo tiene 12 ranuras para módulos:

IOLITEr chassis in 19 inch rack configuationIOLITEr modelo de montaje en rack

Ambos modelos de IOLITE cuentan con fuentes de alimentación redundantes dobles para un rendimiento confiable en aplicaciones críticas. Ambos también tienen buses EtherCAT duales que funcionan en paralelo. El bus principal se utiliza para la adquisición de datos almacenados en búfer a toda velocidad en el disco duro de una computadora que ejecuta el software DEWESoft X. El bus secundario se utiliza principalmente para la alimentación de datos de baja latencia en tiempo real a cualquier sistema de control basado en EtherCAT de terceros.

IOLITE es un sistema DAQ único que une los mundos del control en tiempo real y la adquisición de datos de alta velocidad, combinándolos en un instrumento confiable.

Medición de Campos Electromagnéticos o Flujo de Corriente

Dado que la corriente siempre genera un campo magnético que es proporcional a la cantidad de corriente, podemos medir este campo usando una variedad de sensores y así medir la corriente.

Ahora veamos algunos de los sensores y transductores de corriente más comunes, sus principios básicos de funcionamiento y la mejor forma de utilizarlos.

Medición con Sensor de Efecto Hall

Los sensores de efecto Hall funcionan en principio midiendo campos magnéticos. En 1879, veinte años antes de que se descubriera el electrón, el físico estadounidense Edwin Hall observó que cuando la corriente fluye a través de un conductor, los electrones se mueven en línea recta. Sin embargo, cuando este conductor se expone a un campo magnético, la fuerza de Lorentz actúa sobre él y la trayectoria de los electrones se dobla.

Además, cuando los electrones se empujan más hacia un lado del conductor que hacia el otro, se crea una diferencia de potencial entre los dos lados del conductor. Hall observó que esta diferencia de potencial era directa y linealmente proporcional a la fuerza del campo magnético.

Esta diferencia de voltaje potencial, medida entre los lados (o "planos") del conductor, se llama voltaje Hall.

El efecto Hall se ha adoptado para miles de aplicaciones, incluidos interruptores de proximidad, circuitos de control de velocidad del motor, tacómetros, sensores LVDT e incluso como sensor de nivel de combustible en automóviles. Pero nos centraremos en su aplicación específicamente con sensores de corriente.

Typical Hall Effect Current SensorSensor de Corriente Típico de Efecto Hall

Las pinzas de corriente de efecto Hall funcionan haciendo pasar el conductor a través de su núcleo abierto. Por lo tanto, proporcionan un método sin contacto para medir corrientes CA y CC. Requieren muy poca energía, por lo que se pueden alimentar directamente desde un preamplificador SIRIUS con un conector DSUB9. No se necesita fuente de alimentación adicional.

No son tan precisos como las pinzas de corriente de puerta de flujo o los transductores de flujo cero, pero ofrecen un rango de medición mucho más amplio.

Los sensores de efecto Hall están disponibles en variedades de bucle abierto y de bucle cerrado. Los sensores de circuito cerrado agregan un devanado de compensación y un acondicionamiento de señal integrado mejorado, lo que los hace más precisos que sus hermanos de circuito abierto.

  DS-CLAMP-150DC DS-CLAMP-150DCS DS-CLAMP-1800DC
Tipo Sensor Hall Sensor Hall Sensor Hall
Rango 200 A DC o 150 A AC rms 290 A DC o 150 A AC rms 1800 A DC o AC rms
Ancho de Banda DC a 100 kHz DC a 100 kHz DC a 20 kHz
Precisión 1 % + 2 mA 1 % + 2 mA 0 - 1000 A: ±2.5 % de lectura ±0.5 A
1000 - 1500 A: ±3.5 % de lectura
1500 - 1800 A: ±5 % de lectura
Sensibilidad 20 mV/A 20 mV/A 1 mV/A
Resolución ±1 mA ±1 mA ±1 mA
Capacidad de sobrecarga 500 A DC (1min) 500 A DC (1min) 2000 A DC (1min)
TEDS Totalmente Soportado
  Totalmente Soportado
  Totalmente Soportado
Dimensiones 205 mm x 60 mm x 15 mm
(Apertura de Pinza d = 32 mm)
106 mm x 100 mm x 25 mm
(Apertura de Pinza d = 25 mm)
205 mm x 60 mm x 15 mm
(Apertura de Pinza d = 32 mm)

Sensores de corriente de efecto Hall de Dewesoft

El DS-CLAMP 150DC y 150DCS se puede conectar directamente a un amplificador Sirius® LV o Sirius® HS-LV con un conector DSUB9. El DS-CLAMP-1800DC se puede conectar directamente a todos los amplificadores DEWESoft® con conector DSUB9 (por ejemplo, Sirius® LV-DB9).

Typical hall effect current clamp sensor from DewesoftSensor Típico de Efecto Hall de Dewesoft

Detailed Specifications about Dewesoft's current sensors.

Medición de Transformador de Corriente (CT)

Transformadores de Corriente (CTs) se utilizan para medir corriente alterna (CA). Son sensores inductivos que constan de un devanado primario, un núcleo magnético y un devanado secundario.

Esencialmente, una corriente alta se transforma en una más baja utilizando un portador magnético, por lo que se pueden medir corrientes muy altas de manera segura y eficiente. En la mayoría de los TC, el devanado primario tiene muy pocas vueltas, mientras que el devanado secundario tiene muchas más vueltas. Esta relación de vueltas entre el primario y el secundario determina cuánto se reduce la magnitud de la carga actual.

Typical Current TransformerTransfromador de Corriente Típico

La CA detectada por el devanado primario produce un campo magnético en el núcleo, que induce una corriente en el devanado secundario. Esta corriente se convierte en la salida del sensor.

Están disponibles como configuración de núcleo dividido de Dewesoft, lo que permite convenientes posibilidades de conexión ya que el circuito no necesita ser alterado de ninguna manera. Simplemente puede abrir las mordazas y soltarlas alrededor del cable, lo que hace que estas abrazaderas de corriente CA sean especialmente cómodas de usar.

Transformadores de Corriente CT de Dewesoft

  DS-CLAMP-5AC DS-CLAMP-15AC DS-CLAMP-200AC DS-CLAMP-1000AC
Tipo Iron-Core Iron-Core Iron-Core Iron-Core
Rango 5 A 15 A 200 A 1000 A
Ancho de Banda 5 kHz 10 kHz 10 kHz 10 kHz
Presición 0.5 % para 12A
0.5 % para 5A
1% para 500mA
2% para 5mA
1% para corrientes de 1-15A
2.5% para corrientes < 1A
1% para corrientes de 100-240A
2.5% para corrientes de 10-100A
3.5% para corrientes de 0.5 - 10 A
0.3% para corrientes de 100A - 1200 A
0.5% para corrientes de 10A - 100 A
2% para corrientes < 1A
Fase ≤ 2,5° ≤3° para corrientes de 1-15A
≤5° para corrientes <1A
≤2.5° para corrientes de 100-240A
≤5° para corrientes de 10-100A
No especificado para corrientes de 0.5 - 10 A
0.7° para corrientes de 100A - 1200 A
1° para corrientes de 10A - 100 A
No especificado para corrientes de < 1A
TEDS Completamente Soportado Completamente Soportado Completamente Soportado Completamente Soportado
Sensibilidad 60 mV/A 100 mV/A 10 mV/A 1 mV/A
Resolución 0.01 A 0.01 A 0.5 A 0.001 A
Capacidad de Sobrecarga Factor de Cresta de 3 Factor de Cresta de 3 Factor de Cresta de 3 1200 A por 40 minutos
Dimensiones 102 mm x 34 mm x 24 mm
(Apertura de Pinza d = 15 mm)
135 mm x 51 mm x 30 mm
(Apertura de Pinza d = 20 mm)
135 mm x 51 mm x 30 mm
(Apertura de Pinza d = 20 mm)
216 mm x 111 mm x 45 mm
(Apertura de Pinza d = 52 mm)

Dewesoft Iron Core CT Current ClampTransformador de Corriente CT de Núcleo de Hierro Dewesoft

Los sensores de corriente CA Iron Core ofrecen la conveniencia de requerir muy poca energía, por lo que pueden alimentarse directamente desde un preamplificador SIRIUS con un conector DSUB9. No se necesita fuente de alimentación adicional. Tienen anchos de banda de 2 Hz a 10 kHz (2 Hz a 5 kHz para el DS-CLAMP-5AC) y hasta 10 kHz para los otros modelos de la serie). Estas abrazaderas se pueden conectar directamente a todos los amplificadores Dewesoft con conectores DSUB9 (como el Sirius-LV).

Detailed Specifications about Dewesoft's current sensors.

Sensores de Medición de Corriente Rogowski

Los sensores Rogowski tienen la ventaja de rodear grandes haces de cables, barras colectoras y conductores de forma irregular de una manera que las abrazaderas normales no pueden.

Están hechos para mediciones de CA y su baja inductancia significa que pueden responder a corrientes que cambian rápidamente. Y su falta de núcleo de hierro los hace altamente lineales, incluso cuando están sujetos a corrientes muy grandes. Proporcionan un excelente rendimiento al medir el contenido de armónicos. Se necesita un pequeño integrador y un circuito de alimentación que está integrado en cada sensor DS-FLEX.

Typical Rogowski Coil          Esquema de una Bobina Rogowski Típica

El número en su nombre de modelo como 300, 3000 o 30,000 se refiere al amperaje máximo que pueden leer. El número final se refiere a la longitud de la "cuerda" en cm. Así, por ejemplo, el DS-FLEX-3000-80 puede leer hasta 3000 AAC y tiene una longitud de "cuerda" de 80 cm (es decir, 800 mm o 31 pulgadas).

Sensores de Corriente “FLEX” de Bobina Dewesoft Rogowski

  DS-FLEX-3000-17 DS-FLEX-3000-35 DS-FLEX-3000-35HS DS-FLEX-3000-80 DS-FLEX-30000-120
Tipo Bobina Rogowski Bobina Rogowski Bobina Rogowski Bobina Rogowski Bobina Rogowski
Rango 3, 30, 300, 3000 A
ACrms
3, 30, 300, 3000 A
ACrms
3000 A
ACrms
3, 30, 300, 3000 A
ACrms
30, 300, 3000, 30000 A
ACrms
Ancho de Banda 3A: 10 Hz to 10 kHz
Otros: 10 Hz to 20 kHz
3A: 10 Hz to 10 kHz
Otros: 10 Hz to 20 kHz
5 Hz - 1MHz 3A: 10 Hz to 10 kHz
Otros: 10 Hz to 20 kHz
3A: 10 Hz to 5 kHz
Otros: 10 Hz to 20 kHz
Presición <1.5 % <1.5 % <1.5 % <1.5 % <1.5 %
Largo de la Bobina 170 mm (Ø 45 mm) 350 mm (Ø 100 mm) 350 mm (Ø 100 mm) 800 mm (Ø 250 mm) 1200 mm (Ø 380 mm)
TEDS No Soportado No Soportado Fully supported No Soportado No Soportado

Dewesoft DS-FLEX Rogowski coil current sensorSensor de Corriente de Bobina Dewesoft DS-FLEX-3000 Rogowski

Estas abrazaderas se pueden conectar directamente a todos los amplificadores DEWESoft® con conectores DSUB9 (por ejemplo, SIRIUSi LV).

Tenga en cuenta que la corriente de CA normalmente se emite como una lectura de valor eficaz verdadero, cuya corriente de CC se emite como un valor discreto.

Especificaciones detalladas sobre los sensores de corriente de Dewesoft.

Sensores de Medición Zero Flux

A Zero Flux aka “FluxGate” current sensor is similar to a Hall effect current sensor, except that it uses a magnetic coil instead of a Hall effect system. The higher accuracy that results makes these sensors ideally suited for industrial, aerospace, and other applications that require high accuracy measurements. Zero Flux current transducers measure current with galvanic isolation. They reduce the high voltage currents to much lower levels which can be easily read by any measurement system.

Typical Zero Flux FluxGate Sensor schemeSensor Zero Flux / FluxGate Típico

Tienen dos devanados que funcionan en saturación para medir la corriente CC, un devanado para la corriente CA y un devanado adicional para compensación. Este tipo de medición de corriente es muy precisa debido a la compensación de flujo cero. ¿Por qué? Normalmente, un núcleo magnético retiene un flujo magnético residual, lo que arruina la precisión de la medición. En los transductores de flujo cero, sin embargo, este flujo parásito se compensa.

Los transductores Zero Flux son ideales cuando la precisión de CA / CC es alta y / o el ancho de banda alto (hasta 1 MHz). Son muy lineales y tienen un error de desfase y fase bajo. Pero no son tan útiles para realizar mediciones más sencillas que no requieren tanta precisión o ancho de banda. Para esas aplicaciones, se recomiendan los sensores de corriente de las secciones anteriores.

La tecnología Flux amplía este principio mediante el uso de una bobina magnética como elemento de detección en lugar de un elemento Hall. Además, se trata de un sensor de circuito cerrado, lo que significa que se utiliza un devanado secundario para eliminar las compensaciones que pueden provocar imprecisiones en la medición. Los sensores de flujo pueden manejar incluso formas de onda de CA y CC muy complejas, y generalmente se considera que brindan una excelente precisión, linealidad y ancho de banda, y son una parte esencial de cualquier analizador de calidad de potencia o analizador de potencia.

Pinzas amperimétricas Dewesoft FluxGate

Dewesoft ofrece varias pinzas amperimétricas FluxGate que se han emparejado con nuestros sistemas SIRIUS, incluidos los cables de alimentación y de acoplamiento. Estas abrazaderas FluxGate deben ser alimentadas por la unidad de fuente de alimentación SIRIUSi-PWR-MCTS2.

  DS-CLAMP-200DC DS-CLAMP-500DC DS-CLAMP-500DCS DS-CLAMP-1000DS
Tipo Sensor Flux gate  Sensor Flux gate  Sensor Flux gate  Sensor Flux gate 
Rango 200 A DC o AC RMS 500 A DC o AC RMS 500 A DC o AC RMS 1000 A DC o AC RMS
Ancho de Banda DC a 500 kHz DC a 100 kHz DC a 200 kHz DC a 20 kHz
Presición ±0.3 % de lectura ±40 mA ±0.3 % de lectura ±100 mA ±0.3 % de lectura ±100 mA ±0.3 % de lectura ±200 mA
Sensibilidad ±10 mV/A ±4 mV/A ±4 mV/A ±2 mV/A
Resolución ±1 mA ±1 mA ±1 mA ±1 mA
Capacidad de Sobrecarga 500 A (1min) 1000 A DC 720 A DC 1700 A DC
TEDS Completamente Soportado
  Completamente Soportado
  Completamente Soportado
  Completamente Soportado
Dimensiones 153 mm x 67 mm x 25 mm
(Apertura de Pinza d = 20 mm)
116 mm x 38 mm x 36 mm
(Apertura de Pinza d = 50 mm)
153 mm x 67 mm x 25 mm
(Apertura de Pinza d = 20 mm)
238 mm x 114 mm x 35 mm
(Apertura de Pinza d = 50 mm)

Especificaciones detalladas sobre los sensores de corriente de Dewesoft

Transformadores de Corriente Dewesoft Zero Flux

Dewesoft ofrece varios transformadores de corriente Zero Flux que se han emparejado con nuestros sistemas SIRIUS DAQ, incluidos los cables de alimentación y de acoplamiento. Estos sensores deben utilizarse con las unidades de alimentación SIRIUSi-PWR-MCTS2 o SIRIUSir-PWR-MCTS2.

Dewesoft zero flux current transducers

  IT-60-S T-200-S IT-400-S IT-700-S IT-1000-S IN-1000-S IN-2000-S

Rango de corriente primaria DC RMS Sinus

60 A 200 A 400 A 700 A 1000 A 1000 A 2000 A
Capacidad de sobrecarga breve tiempo (100 ms) 300 Apk 1000 Apk 2000 Apk 3500 Apk 4000 Apk 5000 Apk 10000 Apk
Max. resistencia de carga (100% de Ip)​​​​​​​ 10 ohm 10 ohm 2.5 ohm 2.5 ohm 2.5 ohm 4 ohm 3.5 ohm
di / dt (seguido con precisión) 25 A/μs 100 A/μs 100 A/μs 100 A/μs 100 A/μs 100A/μs 100A/μs
Influencia de laTemperatura  < 2.5 ppm/K < 2 ppm/K < 1 ppm/K < 1 ppm/K < 1 ppm/K < 0.3 ppm/K <0.1 ppm/k
Relación de Salida 100 mA a 60 A 200 mA a 200 A 200 mA a 400 A 400 mA a 200 A 1 A a 1000 A 666 mA a 1000 A 1A a 2000 A
Ancho de Banda (0.5 % de Ip) DC ... 800 kHz DC ... 500 kHz DC ... 500 kHz DC ... 250 kHz DC ... 500 kHz DC ... 440 kHz DC ... 140 kHz
Linearidad < 0.002 % < 0.001 % < 0.001 % < 0.001 % < 0.001 % < 0.003 % < 0.003 %
Compensación < 0.025 %  0.008 % < 0.004 % < 0.005 % < 0.005 % < 0.0012 % < 0.0012 %
Influencia de la Frecuencia 0.04 %/kHz 0.06 %/kHz 0.06 %/kHz 0.12 %/kHz 0.06 %/kHz 0.1 %/kHz 0.1 %/kHz
Precisión Angular < 0.025° + 0.06°/kHz < 0.025° + 0.05°/kHz < 0.025° + 0.09°/kHz < 0.025° + 0.18°/kHz < 0.025° + 0.09°/kHz < 0.01° + 0.05°/kHz < 0.01° + 0.075°/kHz

Tensión nominal de aislamiento RMS, aislamiento simple CAT III, grado de contaminación. 2 Normas IEC 61010-1 Normas EN 50178​​​​​​​

2000 V
1000 V
2000 V
1000 V
2000 V
1000 V
1600 V
1000 V
300 V
300 V
X X
Tensión de prueba 50/60 Hz, 1 min​​​​​​​ 5.4 kV 5.4 kV 5.4 kV 4.6 kV 3.1 kV 4.2 kV 6 kV
Diámetro interno​​​​​​​ 26 mm 26 mm 26 mm 30 mm 30 mm 38 mm 70 mm
Derivación DEWESoft® 5 Ω 5 Ω 2 Ω 2 Ω 1 Ω 1 Ω 1 Ω

Especificaciones detalladas sobre los sensores de corriente de Dewesoft.

Aislamiento y Filtrado

El Aislamiento y el filtrado son aspectos críticos de cualquier instrumento de adquisición de datos o sistema de prueba.and filtering are critical aspects of any data acquisition instrument or test system.

Aislamiento

El aislamiento es especialmente crítico al realizar mediciones directas del circuito, es decir, utilizando el método de derivación. El aislamiento integrado en prácticamente todos los preamplificadores y acondicionadores de señal Dewesoft es bastante alto y suficiente para aislar adecuadamente el sistema de medición del objeto bajo prueba.

Esto asegura la integridad de sus mediciones y protege contra cortocircuitos. Además, le permite colocar la derivación en el lado bajo o en el lado alto del circuito la mayor parte del tiempo, proporcionando flexibilidad adicional. Las mediciones de derivación del lado bajo son típicamente preferidas porque la caída de corriente relativamente baja a través de la derivación significa que se proporciona una salida de alta impedancia al acondicionador de señal. Pero hay dos inconvenientes en la medición del lado bajo:

  • La derivación no detectará una falla si la resistencia se cortocircuita a tierra.
  • Las derivaciones de lado bajo no son adecuadas para medir cargas múltiples o aquellas que se apagan y encienden de forma independiente.

Por lo tanto, a veces se requiere la medición de la corriente en derivación del lado alto, utilizando los preamplificadores diferenciales y aislados de Dewesoft.

Filtrado

El filtrado es otra función crítica de cualquier sistema de adquisición de datos de alto rendimiento. El ruido y las interferencias eléctricas son un desafío diario para los ingenieros de pruebas. Puede ser inducida por luces fluorescentes, otros equipos eléctricos e innumerables otras fuentes.

Los acondicionadores de señal Dewesoft proporcionan un potente filtrado de paso bajo en el hardware que permite a los ingenieros suprimir las frecuencias por encima de cierto nivel. Y en el software DEWESoft, está disponible una amplia paleta de filtrado de paso bajo, paso alto, paso de banda y de parada de banda, y se puede aplicar en tiempo real o después de realizar la medición.

Obtenga más información sobre Dewesoft y la medición de voltaje / corriente:​​​​​​​

Dewesoft PRO Training > Medición de Voltaje

Dewesoft PRO Training > Medición de Corriente

Medición de Voltaje en Aplicaciones de Adquisición de Datos