Welche Arten von Sensoren werden im Multifunktions-Energiezähler zur Erfassung elektrischer Parameter verwendet?

Multifunktions-Energiezähler nutzen verschiedene Arten von Sensoren, um elektrische Parameter wie Spannung, Strom, Leistung und Energieverbrauch zu erfassen. Hier sind die gängigen Sensortypen und ihre Funktionsweise:

Stromwandler (CTs):
Funktionsweise: Stromwandler werden zur Messung von Wechselstrom (AC) verwendet. Sie erzeugen in ihrer Sekundärwicklung einen Strom, der proportional zum in der Primärwicklung fließenden Strom ist.
Typen:
Split-Core-Stromwandler: Diese können problemlos um vorhandene Leiter herum installiert werden, ohne diese zu trennen, was sie ideal für Nachrüstanwendungen macht.
Solid-Core-Stromwandler: Diese sind genauer, erfordern jedoch, dass der Leiter für die Installation abgeklemmt wird.

Rogowski-Spulen:
Funktionsweise: Eine Rogowski-Spule ist eine Luftspule, die um einen Leiter herum angeordnet ist. Es misst die Änderungsrate des Stroms durch elektromagnetische Induktion.
Vorteile: Diese Spulen sind flexibel, einfach zu installieren und liefern genaue Messungen über einen weiten Strombereich.

Shunt-Widerstände:
Funktionsweise: Shunt-Widerstände messen den Strom, indem sie den Spannungsabfall an einem bekannten Widerstand erfassen, der in Reihe mit der Last geschaltet ist. Der Spannungsabfall ist proportional zum Strom, der durch den Widerstand fließt.
Anwendungen: Shunts werden sowohl für Gleichstrom- (DC) als auch für Wechselstrommessungen verwendet, insbesondere bei Schwachstromanwendungen, bei denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.

Hall-Effekt-Sensoren:
Funktionsweise: Hall-Effekt-Sensoren messen den Strom, indem sie das Magnetfeld erfassen, das durch den durch einen Leiter fließenden Strom erzeugt wird. Der Sensor erzeugt eine Spannung proportional zur Magnetfeldstärke.
Vorteile: Diese Sensoren werden sowohl für Wechselstrom- als auch für Gleichstrommessungen verwendet und sind für ihre Fähigkeit bekannt, hohe Ströme ohne direkten elektrischen Kontakt mit dem Leiter zu messen.

Spannungssensoren:
Potenzialtransformatoren (PTs):
Funktionsweise: Spannungswandler reduzieren die Hochspannung auf ein niedrigeres, messbares Niveau. Die herabgesetzte Spannung ist proportional zur Primärspannung und ermöglicht so eine genaue Messung.
Anwendungen: Wird hauptsächlich für Hochspannungsanwendungen verwendet, um eine sichere und genaue Spannungsmessung zu gewährleisten.
Spannungsteiler:
Funktionsweise: Spannungsteiler verwenden Widerstände oder Kondensatoren, um die Spannung auf einen niedrigeren, für die Messung geeigneten Pegel zu teilen.
Anwendungen: Häufig in Nieder- und Mittelspannungsanwendungen zur direkten Messung.

Digitale Sensoren:
Funktionsweise: Digitale Sensoren wandeln analoge Signale (z. B. Strom, Spannung) mithilfe von Analog-Digital-Wandlern (ADCs) in digitale Daten um. Dies ermöglicht eine präzise und genaue digitale Verarbeitung.
Vorteile: Höhere Genauigkeit und einfachere Integration mit digitalen Systemen für erweiterte Datenanalyse und Kommunikation.

Temperatursensoren:
Funktionsweise: Diese Sensoren messen die Temperatur kritischer Komponenten im Messgerät, um eine ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen und eine Überhitzung zu verhindern.
Typen: Üblicherweise werden Thermoelemente, Thermistoren und RTDs (Widerstandstemperaturdetektoren) verwendet.

Optische Sensoren:
Funktionsweise: Optische Sensoren nutzen Licht, um Stromflüsse oder Spannungsänderungen indirekt zu erfassen, indem sie physikalische Veränderungen im Leiter oder umgebenden Komponenten messen.
Anwendungen: Nützlich in Umgebungen mit hoher elektromagnetischer Interferenz, in denen herkömmliche Sensoren möglicherweise versagen.

Diese Sensoren ermöglichen gemeinsam die Multifunktions-Energiezähler um verschiedene elektrische Parameter genau zu messen und zu überwachen und so eine zuverlässige Leistung und ein umfassendes Energiemanagement zu gewährleisten.