หลักการทำงานของ Zero Flux Current Sensor

Zero flux method

หลักการทำงาน

1. เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำที่ต้องการวัด จะเกิดสนามแม่เหล็ก (Φ) ขึ้นภายในแกนแม่เหล็ก

2. จะมีกระแสรองไหลเข้าไปในขดลวดฟีดแบ็ก เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กใหม่ (Φ’) ที่จะมาหักล้างสนามแม่เหล็กเดิม

3. แต่ในช่วงความถี่ต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระแส DC สนามแม่เหล็กจะไม่ถูกหักล้างกันทั้งหมด ทำให้ยังมีสนามแม่เหล็กส่วนที่เหลืออยู่ ซึ่งมีค่าคงที่เท่ากับ (Φ - Φ’)

4. เซนเซอร์ Hall element จะตรวจจับสนามแม่เหล็กที่เหลืออยู่ (Φ - Φ’) จากนั้นวงจรขยาย (Amplifier) จะเพิ่มกระแสฟีดแบ็กเข้าไปอีก เพื่อทำให้สนามแม่เหล็กที่เหลือนั้นถูกหักล้างจนเป็นศูนย์

5. กระแสไฟฟ้ารองจะไหลผ่านขดลวดและเข้าสู่ตัวต้านทานชันต์ (Shunt resistor: r) โดยกระแสนี้เป็นผลรวมของกระแสที่เกิดจาก CT effect (ซึ่งเกิดจากขดลวด) และกระแสฟีดแบ็กจาก Hall element ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าคร่อมที่ตัวต้านทาน

ระบบจะตรวจจับ “สนามแม่เหล็กที่เหลือ” แล้วเพิ่มกระแสไปหักล้างจนเป็นศูนย์ จากนั้นนำค่ากระแสนั้นมาแปลงเป็นแรงดัน เพื่อใช้วัดกระแส

หลักการทำงานของ Zero Flux Method: แบบ Winding Detection (AC)

เซนเซอร์วัดกระแสแบบ Zero Flux (ชนิดตรวจจับขดลวด) มีประสิทธิภาพสูงทั้งในเรื่องความแม่นยำและการรองรับความถี่ที่กว้าง เนื่องจากมีการเพิ่มวงจร Negative Feedback เข้าไปในวิธีขดลวดพื้นฐาน

หลักการทำงาน

• ในวิธี Zero Flux เพื่อหักล้างสนามแม่เหล็ก (Φ) ที่เกิดขึ้นในแกนจากกระแส AC ที่ไหลในตัวนำ จะมีกระแสรองไหลเข้าไปในขดลวดฟีดแบ็ก เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กอีกสนามหนึ่ง (Φ') มาหักล้างกัน

• แต่ในช่วงความถี่ต่ำ สนามแม่เหล็กจะไม่หักล้างกันหมด จึงเหลือสนามแม่เหล็กบางส่วน (Φ - Φ’) คงอยู่ในแกน

• ขดลวดตรวจจับจะตรวจจับสนามแม่เหล็กที่เหลืออยู่ จากนั้นวงจรขยาย (Amplifier) จะเพิ่มกระแสฟีดแบ็กเข้าไป เพื่อหักล้างสนามแม่เหล็กที่เหลือให้ออกมาเป็นศูนย์

• กระแสรองทั้งหมดที่เกิดขึ้นจะไหลผ่านตัวต้านทานชันต์ (Shunt resistor) ซึ่งจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าคร่อมที่ขั้ว โดยแรงดันเอาต์พุตนี้จะแปรผันตรงกับค่ากระแสที่ไหลในตัวนำที่ต้องการวัด

เป็นการวัดกระแสโดยใช้ขดลวดสร้างสนามแม่เหล็กมาหักล้างกัน แล้วนำค่าที่ใช้หักล้างมาแปลงเป็นแรงดันเพื่อวัดค่า

หลักการทำงานของ Zero Flux Method: แบบ Hall Element Detection (DC/AC)

เซนเซอร์วัดกระแสแบบ Zero Flux ที่ใช้ Hall Element ให้ประสิทธิภาพสูง ด้วยความสามารถรองรับความถี่กว้าง (Wide bandwidth) และสัญญาณรบกวนต่ำ (Low noise) โดยอาศัยการเพิ่มวงจร Negative Feedback เข้าไปในระบบ Hall แบบพื้นฐาน

หลักการทำงาน

• ในระบบ Zero Flux จะมีกระแสรองไหลเข้าสู่ขดลวดฟีดแบ็กเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก (Φ’) ที่จะหักล้างสนามแม่เหล็ก (Φ) ซึ่งเกิดจากกระแสในตัวนำ

• แต่ในช่วงความถี่ต่ำ สนามแม่เหล็กจะไม่ถูกหักล้างกันจนหมด จึงทำให้ยังคงมีสนามแม่เหล็กส่วนที่เหลืออยู่ในแกน (Φ - Φ’)

• Hall element จะตรวจจับสนามแม่เหล็กที่เหลืออยู่ จากนั้นวงจรขยาย (Amplifier) จะเพิ่มกระแสฟีดแบ็กเข้าไป เพื่อหักล้างสนามแม่เหล็กที่เหลือให้กลายเป็นศูนย์

• กระแสรองทั้งหมดจะไหลผ่านตัวต้านทานชันต์ (Shunt resistor) ซึ่งจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าคร่อมที่ขั้วแรงดันเอาต์พุต โดยแรงดันนี้จะแปรผันตรงตามกระแสที่ไหลผ่านตัวนำที่กำลังวัดอยู่

ใช้ Hall element ตรวจจับสนามแม่เหล็ก แล้วระบบจะลบสนามแม่เหล็กให้เป็นศูนย์ จากนั้นแปลงเป็นแรงดันเพื่อวัดกระแสได้อย่างแม่นยำ

หลักการทำงานของ Zero Flux Method: แบบ Fluxgate Detection (DC/AC)

เซนเซอร์วัดกระแสแบบ Zero Flux (ชนิด Fluxgate) ให้ประสิทธิภาพสูงมาก มีความแม่นยำสูง รองรับความถี่กว้าง และใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิกว้าง โดยมีการทำงานร่วมกันระหว่าง Fluxgate และวงจร Negative Feedback

หลักการทำงาน

• ในระบบ Zero Flux จะมีกระแสรองไหลเข้าสู่ขดลวดฟีดแบ็ก เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก (Φ') ที่ทำหน้าที่ยกเลิกสนามแม่เหล็ก (Φ) ซึ่งเกิดจากกระแสในตัวนำ

• แต่ในช่วงความถี่ต่ำ สนามแม่เหล็กจะไม่ถูกหักล้างกันหมด จึงทำให้มีสนามแม่เหล็กส่วนที่เหลือ (Φ - Φ’) คงอยู่ในแกน

• Fluxgate sensor จะตรวจจับสนามแม่เหล็กที่เหลืออยู่ จากนั้นวงจรขยาย (Amplifier) จะเพิ่มกระแสฟีดแบ็กเข้าไป เพื่อหักล้างสนามแม่เหล็กนั้นให้กลายเป็นศูนย์

• กระแสรองทั้งหมดจะไหลผ่านตัวต้านทานชันต์ (Shunt resistor) ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าคร่อมที่ขั้วแรงดันเอาต์พุต ซึ่งแรงดันไฟฟ้านี้จะแปรผันตรงตามขนาดกระแสที่ไหลผ่านตัวนำที่ทำการวัด

ใช้ Fluxgate ตรวจจับสนามแม่เหล็ก แล้วระบบจะลบสนามแม่เหล็กให้เป็นศูนย์ ทำให้วัดกระแสได้แม่นยำสูงมาก และเสถียรในทุกสภาพแวดล้อม

LEGA Corporation Ltd.

1/28-29 อาคารบางนาธานี ชั้น 14 ซอยบางนา-ตราด 34 ถนนบางนา-ตราด

แขวงบางนาใต้ เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260

Working Hour: Monday - Friday 8:30 am. - 17:30 pm.

TEL : 02-746-9933 ,Fax : 02-746-9940

LINE ID: @lega

กด 1 ฝ่ายขาย

กด 35 ฝ่าย Service