Основната функция на електромера е не само да измерва големината на мощността на товара, но и да отразява продължителността на потреблението на енергия. За да постигне тази цел, измервателният уред трябва да преобразува големия ток от електрическата мрежа в малък сигнал за обработка от вътрешния измервателен чип.
Основната функция на електромера е не само да измерва големината на мощността на товара, но и да отразява продължителността на потреблението на енергия. За да постигне тази цел, измервателният уред трябва да преобразува големия ток от електрическата мрежа в малък сигнал за обработка от вътрешния измервателен чип.
Защо не можем директно да измерваме големи токове?
Това се дължи главно на безопасност и практически съображения. Битовият и промишленият електрически ток може да достигне десетки или дори стотици ампера. Директното измерване на такива големи токове не само би натоварило огромна тежест върху самия измервателен уред, но също така би създало сериозни опасности за безопасността.
Компонентите за измерване на ток действат като "токови скалери" за електромери; те пропорционално намаляват тока до ниво, подходящо за обработка на измервателната верига. Това преобразуване трябва да бъде възможно най-точно, тъй като всяка грешка ще повлияе пряко на изчисленията на сметките за електроенергия.
Понастоящем основните компоненти за вземане на проби от ток, използвани в електромерите за променлив ток, включват шунтови резистори (наричани шунтове) и токови трансформатори (CT). Разликите в предимствата и недостатъците между токови трансформатори и шунтове произтичат от техните принципи на работа и структурни дизайни и изборът между тях изисква внимателно разглеждане въз основа на специфичните изисквания за приложение:
| Сравнително измерение | Шунт резистор | Токов трансформатор (CT) |
|---|---|---|
| Предимства | 1.Ниска цена, проста структура, значително намалява общата цена на системата; 2. Изключително малък обем, без магнитни компоненти или проблеми с насищането; стабилно измерване на малко-токово поле, подходящо за компактни космически конструкции; 3. В рамките на обхвата на номиналния ток осигурява точни сигнали за напрежение без опасения за електромагнитни смущения. |
1. По своята същност осигурява изолация при високо{0}}напрежение; първичните и вторичните страни са физически изолирани; 2.Отлична точност и линейност; подходящ за широк диапазон на тока и широк температурен диапазон, със силна вътрешна стабилност; 3. Гъвкав обхват на измерване: чрез регулиране на съотношението на обороти може да се адаптира от десетки ампери до десетки килоампери, улеснявайки стандартизиран дизайн на електромерите-. |
| Недостатъци | 1. -Приложенията с високо напрежение изискват допълнителна изолационна верига, което увеличава сложността на дизайна и разходите; 2.Не е подходящ за среда с високи-токове или големи{1}}температурни колебания. |
1. По-висока цена, по-големи размери и тегло; персонализираните спецификации допълнително увеличават разходите; 2.Податлив на електромагнитни смущения; магнитното ядро може да бъде повлияно от външни магнитни полета; високо{0}}напрежението на импулса може да причини насищане и да влоши точността на измерване, изисквайки допълнителен дизайн на екраниране; 3.Сложен производствен процес със строги изисквания към материалите на сърцевината и прецизност на навиване. |
Ключовият принцип при избора на компоненти за текущо вземане на проби за електромери за променлив ток е „даването на приоритет на пригодността за сценария на приложение, като същевременно се вземат предвид както точността, така и разходите“. За приложения с високо-напрежение, висок{2}}ток в промишлени и енергийни системи, изискващи електрическа изолация, токовите трансформатори са предпочитаният избор. За ниско-напрежение, нисък-ток и-чувствителни към разходите потребителски и миниатюрни приложения могат да се използват шунтове, при условие че са изпълнени подходящи проекти за разсейване на топлината и изолация.