A villamosenergia-mérő fő funkciója nem csak a terhelési teljesítmény nagyságának mérése, hanem az energiahasználat időtartamának tükrözése is. E cél elérése érdekében a mérőműszernek az elektromos hálózatból érkező nagy áramot kis jellé kell alakítania, amelyet a belső mérő chip feldolgoz.
A villamosenergia-mérő fő funkciója nem csak a terhelési teljesítmény nagyságának mérése, hanem az energiahasználat időtartamának tükrözése is. E cél elérése érdekében a mérőműszernek az elektromos hálózatból érkező nagy áramot kis jellé kell alakítania, amelyet a belső mérő chip feldolgoz.
Miért nem mérhetünk közvetlenül nagy áramokat?
Ennek oka elsősorban a biztonsági és gyakorlati megfontolások. A háztartási és ipari elektromos áram elérheti a tíz vagy akár több száz ampert is. Az ilyen nagy áramerősségek közvetlen mérése nemcsak magát a mérőműszert terhelné meg, hanem komoly biztonsági kockázatokat is jelentene.
Az áramérzékelő alkatrészek úgy működnek, mint a villamosenergia-mérők "áramskálázói"; arányosan csökkentik az áramerősséget a mérőáramkör feldolgozására alkalmas szintre. Ennek az átalakításnak a lehető legpontosabbnak kell lennie, mivel minden hiba közvetlenül befolyásolja a villanyszámla számítását.
Jelenleg a váltakozó áramú energiamérőkben használt fő áram-mintavételi komponensek közé tartoznak a söntellenállások (a továbbiakban söntök) és az áramváltók (CT-k). Az áramváltók és söntök előnyei és hátrányai közötti különbségek működési elveikből és szerkezeti felépítésükből fakadnak, és a választásuk alapos megfontolást igényel a konkrét alkalmazási követelmények alapján:
| Összehasonlítási dimenzió | Sönt ellenállás | Áramtranszformátor (CT) |
|---|---|---|
| Előnyök | 1.Alacsony költség, egyszerű szerkezet, jelentősen csökkenti a rendszer teljes költségét; 2. Rendkívül kis térfogat, nincsenek mágneses alkatrészek vagy telítési problémák; stabil kis{1}}árammérés, alkalmas kompakt terek kialakítására; 3. A névleges áramtartományon belül pontos feszültségjeleket biztosít elektromágneses interferencia nélkül. |
1. Eredetileg magas{0}}feszültségű leválasztást biztosít; az elsődleges és másodlagos oldalak fizikailag el vannak különítve; 2.Kiváló pontosság és linearitás; széles áramtartományokhoz és széles hőmérsékleti üzemi tartományokhoz alkalmas, erős belső stabilitással; 3. Rugalmas mérési tartomány: a fordulatszám beállításával több tíz ampertől akár tíz kiloamperig is alkalmazkodhat, megkönnyítve a szabványos teljesítménymérő-{0}}tervezést. |
| Hátrányok | 1. A nagyfeszültségű{0}}alkalmazások további leválasztó áramkört igényelnek, ami növeli a tervezés bonyolultságát és költségét; 2.Nem alkalmas nagy-áramú vagy nagy hőmérséklet-ingadozású{1}}környezetekhez. |
1. Magasabb költség, nagyobb méret és súly; az egyedi specifikációk tovább növelik a költségeket; 2.Elektromágneses interferenciára érzékeny; a mágneses magot külső mágneses mezők befolyásolhatják; A nagy-feszültségű impulzus-interferencia telítettséget okozhat, és ronthatja a mérési pontosságot, ami további árnyékolási tervezést tesz szükségessé; 3.Bonyolult gyártási folyamat szigorú maganyagokra és tekercselési pontosságra vonatkozó követelményekkel. |
A váltakozó áramú fogyasztásmérők aktuális mintavételi összetevőinek kiválasztásánál a kulcsfontosságú elv az, hogy "az alkalmazási forgatókönyv szerinti alkalmasság prioritást ad, figyelembe véve mind a pontosságot, mind a költségeket". Az elektromos leválasztást igénylő nagy-feszültségű, erősáramú ipari és energiaellátó rendszeri alkalmazásokhoz az áramváltókat részesítjük előnyben. Alacsony-feszültségű, kis-áramú és költségérzékeny fogyasztói és miniatűr műszeralkalmazásokhoz söntök használhatók, feltéve, hogy megfelelő hőelvezetési és szigetelési terveket alkalmaznak.