전압 센서:상세 가이드

전기적이든 광학적이든 신호 전송의 지속적인 기술 발전은 더 나은 신호 감지 장치를 필요로 합니다. 따라서 전압 센서는 이 범주에 속합니다.

소형, 경량, 고정밀, 친환경 장비로 전기회로 모니터링 시 편리합니다. 따라서 적절한 전압 센서는 측정 중인 매개변수에 민감하고 주변 환경에 둔감하며 매개변수를 변경하지 않아야 합니다.

오늘 기사에서는 전압 센서, 작동 방식, 유형 및 응용 분야에 대해 알아보겠습니다.

전압 센서란 무엇입니까?

그림 1:난방 설비의 중앙 제어 지점에 있는 증기 압력 및 전기 전압 센서

전압 센서는 장치의 전압을 감지, 측정 및 통신하기 위한 무선 감지 장치입니다. 또한 회로(광전압 센서)에서 광신호의 레벨을 감지하고 그에 따라 대응할 수 있습니다.

전압 센서는 입력 신호로 전압을 가지지만 출력 신호는 설계에 따라 다릅니다. 따라서 출력은 아날로그 전압 신호, 스위치, 전류 신호 또는 가청 신호일 수 있습니다.

또한 유지보수 팀이 회로에서 DC 및 AC 전압의 존재와 레벨을 감지하는 것이 도움이 됩니다. 또한 오류의 존재를 나타낼 수 있는 전압 변화를 감지하기 위해 코스를 지속적으로 모니터링합니다.

전압 센서 기술의 채택은 기존의 전압 측정 방법을 개선하는 역할을 합니다.

전압 센서 유형

그림 2:계기판의 백색 전압 센서

AC 센서

AC 전압 센서는 전기 설비 및 전력 및 통신 전기 시스템의 자동 제어에 유용합니다. 우리는 이들을 3상 및 단상 전압 센서 또는 변환기로 광범위하게 그룹화할 수 있습니다.

또한 일반적인 애플리케이션에는 부하 감지, 전력 손실 감지 및 전력 수요 제어가 포함됩니다. 또한 AC 센서를 사용하여 모터 과부하의 경우 안전 전환 및 제어할 수 있습니다.

DC 센서

명명에서 DC 전압 센서는 전기 시스템의 DC 전압을 감지하고 모니터링합니다.

계측, 자동화 시스템, 오류 감지, 온도 제어, 전력 격리 및 제어에 유용합니다.

또한 다른 응용 프로그램에는 원격 DC 모니터링 및 제어 시스템의 에너지 제어가 포함됩니다.

특수 센서

특수 전압 센서는 전기 시스템의 특정 목적 또는 틈새 응용 분야에 사용되는 전압 센서입니다. 이들은 애플리케이션별 제어 시스템을 지원하며 전자 기계 시스템의 피드백 제어 루프의 일부일 수 있습니다.

예를 들어 특수 정전식 센서, 특수 공기 품질 센서, 자동차 센서 및 특수 압력 센서가 있습니다.

저항막식 센서

저항막 방식 센서는 브리지 및 전압 분배기 회로로 구성됩니다.

브리지 회로는 센서의 저항 변화만 증폭하기 때문에 직렬 저항 전압 분배기보다 효과적입니다.

그림 3:저항 브리지 저항 전압 센서의 회로도

아래 방정식을 사용하여 출력 전압을 계산합니다.

어디,

• A는 이득 계측 증폭기
• δ는 센서 저항의 변화입니다.

센서 저항의 변화로 인한 전압 변화를 증폭하기 때문에 게인을 높게 설정하는 것을 잊지 마십시오.

커패시터 유형 센서

그림 4:인쇄 회로 기판의 커패시터

저항 센서와 달리 커패시터 유형 센서는 용량 결합에 두 개의 커패시터를 사용합니다. 따라서 용량성 결합을 이해하기 위해 커패시터의 작동을 살펴보겠습니다.

커패시터는 두 개의 전도판 사이에 비전도성 물질(유전체)을 가지고 있습니다. 커패시터를 통해 AC 전압을 전달하면 AC가 유전체를 통해 흐를 것입니다.

전류는 반대 판에 의한 전자의 교대 반발 또는 인력으로 인해 흐릅니다. 따라서 유전체를 통한 전하 캐리어의 흐름은 플레이트 사이에 하드웨어 연결 없이 회로를 완성합니다.

직렬로 연결된 두 커패시터 사이의 전압 분배를 살펴보겠습니다.

그림 5:용량성 전압 센서의 회로도

옴의 법칙에서 직렬 커패시터 중 임피던스가 가장 큰 커패시터에서 가장 중요한 전압이 발생한다는 것을 기억하십시오.

• Xc → 용량성 리액턴스(Ω)
• f → 주파수(헤르츠)

그리고 커패시터가 작을수록 커패시턴스 임피던스가 커집니다.

커패시터 유형 센서의 경우 감지 팁에 더 작은 커패시터가 있습니다. 따라서 전압을 감지할 때 팁(높은 임피던스 지점)을 라이브 직렬 용량성 회로에 배치합니다.

감지 회로에 큰 전압이 발생하고 부저 또는 표시등이 켜집니다.

전압 센서 모듈 기능 및 사양

전압 센서 작동 원리

전압 센서 모듈은 입력 전압 범위가 0~25V인 전압 모니터링 장치입니다. 또한 저항 전압 분배기 회로를 사용하여 입력 전압을 5배로 최소화합니다.

그런 다음 입력 신호의 강압 계수에 해당하는 아날로그 신호 또는 전압 출력을 생성합니다. 대부분의 경우 회로가 매우 작으며 전기 시스템의 저전압 및 과전압 오류를 감지할 수 있습니다.

전압 회로는 두 개의 직렬 저항으로 구성된 전압 분배기 회로로 구성됩니다. 따라서 입력 전압을 인가하면 두 저항 사이에 분압이 발생한다.

그림 6:저항 전압 분배기의 회로도

다음 방정식은 두 번째 저항에서 출력 신호 전압을 취합니다.

출력 전압은 입력 전압과 직렬 저항의 비율에 정비례합니다.

전압 센서의 장점

전압 센서 애플리케이션

다음은 전압 센서의 주요 애플리케이션입니다.

AC 전압 센서

전력 수요 제어、오류 감지、모터 과부하 제어、안전 스위칭 애플리케이션에서、부하 감지

DC 전압 센서

데이터 수집, 빌딩 제어 시스템(BCS), 온도 제어, 에너지, 관리 제어 시스템(EMCS), 오류 감지, 전력 수요 제어

결론

결론적으로 전압 센서는 전기 회로의 매우 중요한 구성 요소입니다. 그들은 우리의 가전 제품에서 발견되는 고전력 회로 및 소형 PCB에서 중요합니다.

전압 센서, 액세서리에 대해 자세히 알고 싶거나 구성 요소를 주문해야 하는 경우 당사에 문의하십시오.