Bočník (elektrický)

author
4 minutes, 33 seconds Read
50 A bočník, s možností čtyřkoncového snímání

Další informace: snímání proudu

Bočník ampérmetru umožňuje měřit hodnoty proudu, které jsou příliš velké na to, aby mohly být přímo měřeny konkrétním ampérmetrem. V tomto případě se paralelně s voltmetrem umístí samostatný bočník, rezistor s velmi malým, ale přesně známým odporem, takže bočníkem poteče prakticky veškerý měřený proud (za předpokladu, že vnitřní odpor voltmetru odebírá tak malou část proudu, že je zanedbatelný). Odpor se volí tak, aby výsledný úbytek napětí byl měřitelný, ale dostatečně nízký, aby nenarušoval obvod. Napětí na bočníku je úměrné proudu, který jím protéká, a proto lze naměřené napětí škálovat tak, aby přímo zobrazovalo hodnotu proudu.

Bočníky se dimenzují podle maximálního proudu a úbytku napětí při tomto proudu. Například bočník 500 A, 75 mV by měl odpor 150 mikroohmů, maximální přípustný proud 500 A a při tomto proudu by byl úbytek napětí 75 milivoltů. Podle konvence je většina bočníků konstruována tak, aby při provozu při plném jmenovitém proudu došlo k poklesu 50 mV, 75 mV nebo 100 mV, a většina ampérmetrů se skládá z bočníku a voltmetru s výchylkami v plném rozsahu 50, 75 nebo 100 mV. Všechny bočníky mají pro nepřetržité (delší než 2 minuty) použití sníženou hodnotu, nejčastěji 66 %, takže příkladový bočník by neměl být provozován déle než 330 A (a pokles 50 mV).

Toto omezení je způsobeno tepelnými limity, při kterých bočník již nebude pracovat správně. U manganinu, běžného materiálu bočníku, se při 80 °C začíná projevovat tepelný drift, při 120 °C je tepelný drift významným problémem, kdy chyba může v závislosti na konstrukci bočníku činit několik procent, a při 140 °C se slitina manganinu trvale poškozuje v důsledku žíhání, což má za následek, že se hodnota odporu zvyšuje nebo snižuje.

Pokud je měřený proud také na vysokém napěťovém potenciálu, bude toto napětí přítomno také v připojovacích vodičích a v samotném čtecím přístroji. Někdy se bočník vkládá do zpětného vodiče (uzemněná strana), aby se tomuto problému předešlo. Některé alternativy bočníků mohou zajistit izolaci od vysokého napětí tím, že měřicí přístroj není přímo připojen k obvodu vysokého napětí. Příkladem zařízení, která mohou tuto izolaci zajistit, jsou Hallovy snímače proudu a proudové transformátory (viz klešťové měřiče). Proudové bočníky jsou považovány za přesnější a levnější než zařízení s Hallovým efektem. Běžné specifikace přesnosti těchto zařízení jsou ±0,1 %, ±0,25 % nebo ±0,5 %.

Blok s dvojitou manganinovou stěnou Thomasova typu a typ MI (vylepšená konstrukce Thomasova typu) byly používány NIST a dalšími normalizačními laboratořemi jako zákonná reference ohmu, dokud je v roce 1990 nenahradil kvantový Hallův jev. Bočníky typu Thomas se stále používají jako sekundární etalony pro velmi přesná měření proudu, protože použití kvantového Hallova jevu je časově náročné. Přesnost těchto typů bočníků se měří v ppm a subppm stupnici driftu za rok nastaveného odporu.

Pokud je obvod na jedné straně uzemněn (uzemněn), lze bočník pro měření proudu vložit buď do neuzemněného vodiče, nebo do uzemněného vodiče. Bočník v neuzemněném vodiči musí být izolován pro napětí celého obvodu vůči zemi; měřicí přístroj musí být od země izolován ze své podstaty nebo musí obsahovat odporový dělič napětí nebo izolační zesilovač mezi relativně vysokým napětím společného režimu a nižšími napětími uvnitř přístroje. Bočník v uzemněném vodiči nemusí detekovat unikající proud, který bočník obchází, ale nedojde k vysokému napětí společného režimu se zemí. Zátěž je zbavena přímé cesty k zemi, což může způsobit problémy řídicím obvodům, vést k nežádoucím emisím nebo k obojímu. Mezi zařízení, která se používají pro snímání proudu, patří: INA240, INA293 a INA180. Několik dalších stylových zařízení naleznete zde.

  • Vložení na nízkou stranu může eliminovat napětí ve společném módu, ale ne bez nevýhod.

  • Vložení na vysokou stranu řeší nevýhody nízké strany, ale zaručuje napětí ve společném módu.

  • Isolované zesilovače řeší všechny obtíže a omezení při měření proudového bočníku na vysoké nebo nízké straně.

.

Similar Posts

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.