Im Bereich moderner Elektrosysteme und Automatisierungssteuerung sind Stromerkennung und -messung sehr wichtige Verbindungen. Stromsensoren und Stromwandler sind zwei gängige Strommessgeräte. Obwohl ihre Funktionen ähnlich sind, gibt es erhebliche Unterschiede in Prinzipien, Strukturen, Anwendungen usw. In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen Stromsensoren und Stromwandlern im Detail vorgestellt, um den Lesern ein besseres Verständnis und die Auswahl geeigneter Messgeräte zu erleichtern.
1. Definition und GrundprinzipienEin Stromsensor ist ein Gerät, das ein Stromsignal in ein messbares Ausgangssignal (z. B. eine Spannung, einen Strom oder ein digitales Signal) umwandelt und dabei normalerweise Prinzipien wie den Hall-Effekt, den magnetoresistiven Effekt oder die elektromagnetische Induktion nutzt. Stromwandler (CT) ist ein Transformator, der auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion basiert und dazu dient, hohen Strom proportional in niedrigen Strom umzuwandeln, um Messung und Schutz zu erleichtern.
2. Strukturelle ZusammensetzungDer Aufbau eines Stromwandlers ähnelt einem Transformator und besteht hauptsächlich aus einem Eisenkern und Wicklungen. Die Anzahl der Wicklungen ist in Primär- und Sekundärseite unterteilt. Stromsensoren haben unterschiedliche Strukturen, zu den gebräuchlichsten gehören Hall-Stromsensoren und ShuntWiderstandTypsensoren und Fluxgate-Sensoren usw. sind normalerweise klein und hochintegriert.
3. Messbereich und GenauigkeitStromwandler eignen sich für die Messung von Hochstrom- und Großenergieanlagen. Sie verfügen über einen großen Messbereich, in der Regel bis zu Hunderten oder sogar Tausenden Ampere. Die Genauigkeit wird jedoch durch das Kernmaterial und den Wickelprozess beeinflusst und liegt normalerweise zwischen Level 1 und Level 0,1. Stromsensoren eignen sich für die Messung niedriger Ströme oder kleiner und mittlerer Ströme mit hoher Genauigkeit. Die Genauigkeit einiger hochpräziser Sensoren kann den Wert 0,01 erreichen.
4. AusgangssignaltypDer Stromwandler gibt ein Wechselstromsignal aus, normalerweise einen Sekundärstrom, und muss mit externen Messgeräten verwendet werden. Der Stromsensor gibt eine Vielzahl von Signalen aus, darunter analoge Signale (Spannung, Strom) und digitale Signale, was eine direkte Schnittstelle mit dem Steuerungssystem ermöglicht.
5. InstallationsmethodeStromwandler sind meist ringförmig oder umwickelt, und der zu prüfende Draht muss durch den Kernring des Transformators geführt werden. Stromsensoren lassen sich flexibel installieren und einige können direkt an die Leitung geklemmt werden (z. B. Hall-Stromsensoren), ohne die Leitung zu trennen, was die Installation und Wartung vor Ort erleichtert.
6. Frequenzgang und dynamische LeistungDer Stromsensor verfügt über eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und einen großen Frequenzgangbereich, wodurch er für sich schnell ändernde Strommessungen geeignet ist. Aufgrund der Eigenschaften des Eisenkerns haben Stromwandler einen begrenzten Frequenzgang. Sie eignen sich in der Regel für die Messung von Netzfrequenzströmen und sind nicht für Hochfrequenzsignale geeignet.
7. Sicherheit und IsolationsleistungKern und Wicklung des Stromwandlers sind galvanisch isoliert und weisen eine hohe Sicherheit auf. Allerdings kann bei geöffneter Sekundärseite Hochspannung entstehen, daher ist bei der Verwendung Vorsicht geboten. Stromsensoren sind in der Regel mit guten Isolationsstrukturen ausgestattet, und einige Modelle unterstützen einen isolierten Ausgang und verfügen über eine hervorragende Sicherheitsleistung.
8. AnwendungsgebieteStromwandler werden häufig in Stromversorgungssystemen, Umspannwerken, Energiemess- und Schutzgeräten eingesetzt. Stromsensoren werden häufig in der industriellen Automatisierung, in elektronischen Geräten, in der Motorsteuerung und in neuen Energiebereichen eingesetzt und eignen sich besonders für intelligente Mess- und Steuerungs- sowie Datenerfassungssysteme.
Obwohl Stromsensoren und Stromwandler wichtige Werkzeuge zur Strommessung sind, unterscheiden sie sich hinsichtlich Funktionsprinzip, Aufbau und Anwendungsszenario erheblich. Stromwandler eignen sich für die Messung und den Schutz von Hochstrom- und Hochleistungssystemen, während Stromsensoren eher für kleine und mittlere Ströme, hohe Präzision und digitale Anwendungen geeignet sind. Die Auswahl geeigneter Strommessgeräte sollte umfassend auf der Grundlage spezifischer Anwendungsanforderungen, Messbereiche und Genauigkeitsanforderungen erfolgen, um eine effiziente und sichere Stromüberwachung und -steuerung zu erreichen.
