Indukcyjny czujnik prądu w technologii PCB

• Autorzy: Wydźgowski L. , Zieliński M. , Mikowski C.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy indukcyjnego czujnika prądu do zastosowań w licznikach energii elektrycznej. Budowa czujnika oparta jest o technologię wytwarzania obwodów drukowanych. Elementem statycznego licznika energii elektrycznej, który ma największy wpływ na dokładność pomiaru energii jest czujnik prądu. Wynika to z bardzo dużej dynamiki, jaką musi posiadać ten czujnik, a także stosunkowo szerokiego pasma sygnału mierzonego. Ponadto w licznikach wielofazowych niezbędne jest zastosowanie izolacji galwanicznej pomiędzy torami prądowymi, a układem pomiarowym. W obecnych rozwiązaniach izolację galwaniczną najczęściej realizuje się za pomocą sprzężenia magnetycznego, które jest szczególnie podatne na zakłócenia zewnętrznymi stałymi i zmiennymi polami magnetycznymi. Stosowane są także konstrukcje ze sprzężeniem optycznym, ale ze względu na koszty rozwiązanie to występuje rzadko. Konstrukcja prezentowanego czujnika prądu oparta jest na wielowarstwowym obwodzie drukowanym. Tor prądowy oraz cewki pomiarowe tego czujnika skonstruowane zostały poprzez odpowiednie poprowadzenie mozaiki ścieżek wielowarstwowego obwodu drukowanego. Zastosowanie takiej technologii pozwala na tanią i prostą produkcję czujnika, jednocześnie zapewniając dużą powtarzalność. Dzięki odpowiedniemu poprowadzeniu toru prądowego oraz cewek pomiarowych, uzyskuje się znaczną odporność na zakłócenia zewnętrznymi polami magnetycznymi stałymi i zmiennymi.

EN

The paper deals with an inductive current sensor applied to watt-hour meters. Construction of this sensor is based on multilayer PCB (printed circuit board) technology. Current sensors have the biggest influence on the electronic energy meter accuracy because they must have very good dynamics and wide bandwidth of the measured current. There is used magnetic or optical coupling in current sensing methods to achieve galvanic insulation. However, the magnetic coupling is especially susceptible to external disturbing static and alternate magnetic field. The disadvantages of the optical coupling is its high cost and complex power supply. The presented current sensor is based on multilayer PCB technology. Current path and sensing coils of this sensor are made by appropriate arrangement of multilayer PCB tracks. Applying this kind of technology allows for chip and easy sensor production, and simultaneously provides high repeatability. On the basis of simulations and investigations performed, it can be stated that this sensor technology is highly resistant to the external mag-netic static and alternate disturbance field.

Słowa kluczowe

PL

czujnik prądu; pomiar energii elektrycznej

EN

current sensor; electrical energy meters

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 9
• Strony: 1016--1019
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., tys., wykr.

Twórcy

autor

Wydźgowski L.

autor

Zieliński M.

autor

Mikowski C.

• UMK w Toruniu, Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej w Toruniu, ul. Grudziądzka 5/7, 87-100 Toruń,

Bibliografia

• [1] PKN, PN-EN 50470-3, Urządzenia do pomiaru energii elektrycznej (prądu przemiennego), Część 3: Wymagania szczegółowe, Liczniki statyczne energii czynnej (klas A, B i C), PKN.
• [2] Billewicz K.: Wykrywanie kradzieży prądu przez odbiorców indywidualnych, Przegląd Energetyczny, 03/2006.
• [3] IPC-2221, Generic standard on printed board design, Association Connecting Electronics Industries, 1998.
• [4] Bajorek J., Kolasa J., Nowak J.: Indukcyjne czujniki prądu, Przegląd Elektrotechniczny, 1/2007.