Stromsensor

Ein Stromsensor wird für die exakte Bestimmung der Stromstärke in einem Kabel bzw einer Leitung eingesetzt.

Funktion

Anders, als eine Stromzange, mit der temporäre Messungen möglich sind, werden Stromsensoren fest in die Leitung integriert.

Ausführungen

Die Stromsensorfunktion kann in unterschiedlicher Weise bewerkstelligt werden:

Shuntmesstechnik

Die einfachste Möglichkeit, ist ein Widerstand shunt in der Leitung, an dem eine Spannung abfällt, die mit einem OP verstärkt wird, um sie messbar zu machen. Der Ausgang des OPs wird oft noch mit einem Rauschfilter versehen, um hochfrequente Störeinflüsse zu reduzieren.

Bei digitalen Systemen, gelangt der Ausgang des OP auf einen ADU dessen Werte digital weiterverarbeitet werden.

Sowohl analoge, als auch digitalen Stromsensoren sind als fertige Chips erhältlich. Diese enthalten einen abgeglichenen shunt und eng tolerierten Verstärker.

Magnetfeldmessung

Durch Messung der magnetischen Wirkung des elektrischen Stomes besteht die Möglichkeit, kontaktlos an das zu messende System anzukoppeln.

direkte Messung

Dazu wird eine Spule in der Nähe des Leiters platizert, deren induzierte Spannung aufbereitet und verarbeitet wird. Dies kann wieder mit einer OP-Schaltung geschehen. Verbesserte Ergebnisse werden erzielt, wenn der stromführende Leiter in der Bauform optimiert wird, z.B. eine gewundene Stromschiene zur Anwendung kommt, auf der sie sensorische Wicklung integriert ist.

indirekte Messung

Kompensationsmessung

Mit einer Kompensationsschaltung wir in einer Art Übertrager ein Wechselstrom so erzeugt, dass das resultierende Magnetfeld Null ist. Der eingespeiste Strom beginnt, das Gleichgewicht aus dem Nullpunkt zu bewegen, was von der Gegenkompensation weggeregelt wird. Der gegenkompensierte Strom entspricht dem Messergebnis nach Massgabe der Übersetzung.

Hall-Sonde

Eine weit verbreitete Form der Messung des Magnetfeldes ist die Verwendung einer Hall-Sonde. Siehe Magnetfeldsensor

Elektrodynamikmessung

Bei diesem Verfahren wird die kapazitive Wirkung des Feldes genutzt. Dazu muss jedoch der Widerstand des stromführenden Leiters exakt bekannt sein, um auf den Strom schliessen zu können, da nur eine Spannug gemessen werden kann.

Hersteller

• LEM
• Sensitec