Uitgebreide Gids Naar Spanningssensoren: Nauwkeurigheid, Betrouwbaarheid en Eco-Vriendelijke Oplossingen

Continue technologische vooruitgang in signaaldraag, ofwel elektrisch ofwel optisch, vereist betere signaalsensoren. Spanningssensoren vallen in deze categorie.

Ze zijn klein, lichtgewicht, hoog nauwkeurig en eco-vriendelijk – ideaal voor het monitoren van elektrische circuits. Een geschikte spanningssensor moet gevoelig zijn voor de te meten parameters, ongevoelig voor de omgeving en de gemeten parameters niet beïnvloeden.

In dit artikel leren we over spanningssensoren, hun werking, types en toepassingen.

Wat Is Een Spanningssensor?

Een spanningssensor is een draadloos meetapparaat voor het detecteren, meten en communiceren van spanning in apparaten. Het kan ook het niveau van een optisch signaal in circuits detecteren (optische spanningssensor) en daarop reageren.

Spanningssensoren hebben spanning als invoersignaal; het uitgangssignaal varieert per ontwerp. Uitgangen kunnen zijn: analoog spanningsignalen, schakelaars, stroomsignalen of hoorbare signalen.

Daarnaast handig voor onderhoudsteams om de aanwezigheid en niveaus van zowel DC als AC spanningen in circuits te detecteren. Ze bieden continue monitoring om spanningsveranderingen te detecteren die op een fout kunnen wijzen.

De adoptie van spanningssensortechnologie heeft conventionele meetmethoden verbeterd.

Types Spanningssensoren

AC Sensoren

AC spanningssensoren zijn nuttig in elektrische installaties en automatische controle in energie- en telecommunicatie systemen. We groeperen ze in drie-fase en enkele-fase spanningssensoren of transducer.

Typische toepassingen: belastingdetectie, vermogensverliesdetectie, vermogensvraagcontrole, veiligheidsschakeling en motoroverbelasting controle.

DC Sensoren

DC spanningssensoren detecteren en monitoren DC spanningen in elektrische systemen.

Toepassingen: instrumentatie, automatiseringssystemen, foutdetectie, temperatuurcontrole, energieiisolatie en -controle, remote DC monitoring, energiebeheer in besturingssystemen.

Gespecialiseerde Sensoren

Gespecialiseerde spanningssensoren dienen specifieke doeleinden of niche-toepassingen in elektrische systemen. Ze helpen bij toepassingsspecifieke regelsystemen en kunnen onderdeel zijn van een feedback-regellus in elektromechanische systemen.

Voorbeelden: gespecialiseerde capacitieve sensoren, luchtkwaliteitssensoren, automotieve sensoren, gespecialiseerde druksensoren.

Weerstandstype Sensoren (Resistive Type)

Bestaan uit een brug- en spanningsdeler-circuit.

Een brugcircuit is effectiever dan een serie-weerstand spanningsdeler omdat het alleen de weerstandsverandering van de sensor versterkt.

Uitgangsspanning berekenen:

Waarbij:

• A = versterking van instrumentatieversterker
• δ = verandering in sensorweerstand

Zet de versterking hoog omdat u een spanningverandering versterkt die voortkomt uit een weerstandsverandering.

Condensatortype Sensor (Capacitor Type)

In tegenstelling tot de resistieve sensor, gebruikt een condensatortype sensor twee condensatoren voor capacitieve koppeling. Een condensator heeft een niet-geleidend materiaal (dielektrikum) tussen twee geleidende platen. Bij aanleggen van AC spanning vloeit AC door het dielektrikum door afwisselende afstoting/aanstoting van elektronen.

De stroom door het dielektrikum completeert het circuit zonder hardware-verbinding tussen de platen.

Spanningsdeling tussen twee serie condensatoren:

Uit de wet van Ohm: de grootste spanning ontstaat over de condensator met de grootste impedantie in serie.

• Xc → Capacitatieve reactantie (Ω)
• f → Frequentie (Hertz)

Hoek kleiner de condensator, hoe groter de capacitatieve impedantie.

Bij een condensatortype sensor is de kleinere condensator aan de meetpunt. U plaatst de tip (hoge impedantiepunt) in een live serie capacitief circuit bij spanningsdetectie. Een grote spanning ontstaat over de meetcircuit, en een buzzer of licht gaat aan.

Spanningssensor Module Kenmerken & Specificaties

Werkingsprincipe van Spanningssensor

Een spanningssensor module is een spanningsmonitoring apparaat met een invoerspanningsbereik van 0 tot 25 Volt. Het gebruikt een resistieve spanningsdeler om de invoerspanning met een factor 5 te verlagen.

Het produceert een analoog signaal of spanninguitgang die correspondeert met de stap-verlaging van het invoersignaal. De schakeling is compact en kan onder- en overspanningsfouten in elektrische systemen detecteren.

Het spanningscircuit bestaat uit een spanningsdeler met twee serie weerstanden. Bij aanleggen van een invoerspanning vindt spanningsdeling plaats tussen de twee weerstanden.

De uitgangsspanning wordt afgeleid van de tweede weerstand:

De uitgangsspanning is recht evenredig met de invoerspanning en de verhouding van de serie weerstanden.

Voordelen van Spanningssensoren

Klein, lichtgewicht, hoge nauwkeurigheid, eco-vriendelijk, continue monitoring, detectie van DC/AC spanningen, vroege foutdetectie.

Toepassingen van Spanningssensoren

AC Spanningssensoren

Vermogensvraagcontrole, foutdetectie, motoroverbelasting controle, veiligheidsschakeling toepassingen, belastingdetectie.

DC Spanningssensoren

Data-acquisitie, gebouwbeheersystemen (BCS), temperatuurcontrole, energiebeheersystemen (EMCS), foutdetectie, vermogensvraagcontrole.

Conclusie

Concluderend: spanningssensoren zijn cruciale componenten van elektrische schakelingen. Ze zijn kritiek in hoogvermogensschakelingen en kleine PCBs in huishoudelijke elektronica.

Neem contact met ons op voor meer informatie over spanningssensoren, accessoires of componenten bestellen.