Điện mang nhiều lợi ích cho cuộc sống, không một quốc gia nào phát triển mà không dùng đến điện năng. Điện được sử dụng để chiếu sáng, nấu ăn, máy lạnhm máy quạt, ti vi nhằm phục vụ đời sống con người … và để vận hành máy móc trong công nghiệp. Cảm biến dòng điện được dùng để đo điện năng đi qua các thiết bị sử dụng điện. Chúng ta cùng tìm hiểu cảm biến dòng điện là gì và tại sao lại cần dùng tới nó.

Cảm biến dòng điện là gì

Cảm biến dòng điện là một thiết bị được thiết kế để đo được dòng điện đi qua các thiết bị sử dụng điện. Chúng ta có hai loại dòng điện : dòng điện xoay chiều ( AC ) và dòng điện một chiều ( DC ). Hai dòng điện này khác nhau về bản chất nên cũng sẽ có hai loại cảm biến dòng điện khác nhau.

Tại sao dùng cảm biến dòng điện

Khi sử dụng bất kỳ một thiết bị gì bạn nên tìm hiểu chức năng và sự cần thiết của thiết bị cần mua. Cảm biến dòng điện cũng vậy, bạn chỉ nên dùng nó khi nó giúp ích cho bạn. Vậy cảm biến dòng điện có ích gì ?

Mục đích của việc đo dòng điện là để biết được cường độ dòng điện qua dây điện là bao nhiêu Ampe ( A ). Trong công nghiệp cảm biến dòng điện sẽ kết hợp với biến tần để điều khiển động cơ theo công suất cài đặt.

Hoặc,

Đơn giản bạn chỉ muốn biết giá trị dòng điện đang sử dụng một cách chính xác thông qua các màn hình hiển thị LCD.

Hay,

Bạn cần thêm một chức năng đóng ngắt hệ thống khi quá tải. Khi đó, bạn cần cài đặt trước các ngưỡng cho phép để hệ thống hoạt động. Khi vượt quá ngưỡng cho phép thì cảnh báo hoặc hệ kích hoạt cho thống dừng hoạt động.

Cảm biến đo dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều có ký hiệu là AC. Cường độ dòng điện biến đổi theo thời gian và tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Dựa vào nguyên lý này mà người ta chế tạo ra cảm biến đo dòng điện xoay chiều.

Cảm biến hoạt động dựa trên công nghệ cảm ứng từ do đó có tuổi thọ cao. Tránh được hiện tượng chênh lệch nhiệt và khai thác việc tạo ra dòng điện cảm ứng trên đầu ra của cảm biến thông qua sự biến đổi của từ trường. Theo nguyên tắc này cảm biến sẽ đo được trực tiếp sự thay đổi của từ thông đi qua cảm biến mà không cần thêm một thiết bị nào phụ trợ.

Cảm biến dòng điện Hall

Dòng điện một chiều có hướng di chuyển theo chiều cố định theo thời gian. Cường độ của dòng điện một chiều thay đổi theo thời gian chính vì thế để đo dòng điện một chiều chúng ta cần sử dụng cảm biến dòng điện Hall.

Cảm biến dòng điện hall khi đặt một từ trường vuông góc lên dây dẫn, một điện áp được tạo ra theo phương ngang với hướng của dòng điện.

Đầu dò dòng điện hiệu ứng Hall được sử dụng thay thế cho shunt khi xử lý điện áp cao và cách ly điện cao.

Có thể bạn cần biết thêm : biến dòng analog 4-20mA

Cảm biến dòng điện xoay chiều – AC

Biến dòng hay CT dòng 4-20mA còn được gọi là cảm biến dòng điện xoay chiều được sử dụng để đo dòng điện động lực của motor vít tải. Tín hiệu ngõ ra dạng analog 4-20mA đưa trực tiếp vào biến tần để điều khiển tốc độ động cơ đồng bộ.

Thông số kỹ thuật cảm biến dòng điện xoay chiều

Biến dòng T201 có các thông số kỹ thuật như sau :

• Dòng điện : 0-5A, 0-10A, 0-15A, 0-20A, 0-25A, 0-30A, 0-35A, 0-40A
• Dòng max chịu được 800A
• Cài đặt bằng DIP Switch
• Tín hiệu ngõ ra dạng : 4-20mA loop power
• Thời gian đáp ứng 100ms
• Sai số 0.2%
• Tần số hoạt động 20…1000Hz
• Chống nhiễu 3kVdc
• Kích thước : 54 x 41 x 30mm
• Đường kính lỗ : 12.5mm
• Lắp đặt trên DIL Rail

Chúng ta thấy rằng T201 chỉ có các dòng điện dưới 40A. Nếu cần đo dòng điện xoay chiều trên 40A chúng ta sẽ có các loại khác như : T201DCH100-LP, T201DCH300-LP cho dòng lớn nhất lần lượt là 100A và 300A.

Cách sử dụng cảm biến dòng điện T201

Dây điện đi qua tâm lỗ của T201 theo hướng từ trái sang phải theo mũi tên hướng dẫn của nhà sản xuất. Dây tín hiệu ngõ ra 4-20mA được đấu vào 2 chân Cộng ( + ) và Trừ ( – ) duy nhất trên T201.

Bên dưới T201 có đi kèm đế để lắp trên DIN Rail – thanh nhôm trong tủ điện. Thiết kế này giúp việc lắp đặt trở nên dể dàng và có tính thẩm mỹ cao cho tủ điện.

Cảm biến dòng điện DC

Dòng điện DC không thể đo được một cách thông thường như dòng AC nhưng với sự phát triển của công nghệ biến dòng analog 4-20mA T201DC được thiết kế riêng để đo dòng điện một chiều. Tín hiệu ngõ ra vẫn là dạng 4-20mA 2 dây tiêu chuẩn.

Thông số kỹ thuật cảm biến dòng điện DC

T201DC hoạt dựa vào nguyên lý cảm ứng từ tương tự như T201 với các thông số kỹ thuật như sau :

• Dòng điện : 0-5A, 0-20A, 0-30A, 0-40A, -5-5A, -10-10A, -5-20A, -10-40A DC
• Dòng max chịu được 800A
• Cài đặt bằng DIP Switch
• Tín hiệu ngõ ra dạng : 4-20mA loop power
• Thời gian đáp ứng 100ms
• Sai số 0.2%
• Tần số hoạt động 20…1000Hz
• Chống nhiễu 3kVdc
• Kích thước : 54 x 41 x 30mm
• Đường kính lỗ : 12.5mm
• Lắp đặt trên DIL Rail

Cách sử dụng cảm biến dòng điện DC

Cách lắp đặt và sử dụng cảm biến dòng điện DC hoàn hoàn giống với T201.

Trong bài chia sẻ này tôi mong rằng sẽ giúp cho mọi người biết được cảm biến dòng điện là gì. Thông qua thông số kỹ thuật của cảm biến dòng điện T201 và T201DC sẽ giúp các bạn có sự lựa chọn đúng với dòng điện AC và DC. Cần tư vấn về các loại cảm biến dòng điện vui lòng liên hệ với chúng tôi để có được giải pháp tôi ưu nhất.

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hoà

Mobi : 0937.27.55.66

Mail : [email protected]