Sensores de corriente CA y CC de experiencia contrastada
Las pinzas de corriente están diseñadas para aumentar las capacidades de medir corriente de múltiples instrumentos y realizar la medición sin necesidad de tener contacto ni abrir el circuito. Al realizar la medida, el conductor de corriente permanece aislado eléctricamente de los terminales de entrada del instrumento, y obtiene como resultado medidas de verdadero valor eficaz RMS con elevados índices de precisión, buena respuesta en frecuencia y un desfase mínimo. Chauvin Arnoux pone a disposición de sus clientes una amplia selección de sensores y pinzas para medir corriente CA o CC. Incluso muchas de ellas están patentadas por su diseño y sistema de circuitos único.
Las pinzas de corriente CA pueden considerarse como una variación de un transformador de corriente. Un transformador está formado esencialmente por dos devanados bobinados en un mismo toroidal de hierro. La corriente I1 se transmite a través de la bobina B1, induciendo una corriente I2 en la bobina B2. El número de espiras de cada bobina y la corriente están relacionadas por N1 x I1= N2 x I2, en donde N1 y N2 corresponden al número de espiras en cada bobina. Este mismo principio se aplica a una pinza de corriente. El toroidal magnético articulado contiene la bobina B2 y se abraza a un conductor que tiene la corriente I1 en movimiento. B1 es el conductor donde el usuario realiza la medida de corriente con un número de espiras N1 igual a 1.
Generalmente es difícil medir I1 debido a que las corrientes son muy elevadas para ser introducidas directamente en el instrumento o simplemente porque abrir el circuito no es posible.
Para proporcionar un nivel de salida manejable, en la bobina B2 se ajusta su número de espiras, obteniendo así una determinada relación N1/N2 (habitualmente 1/1000). La aplicación más común es el uso de la sonda con un multímetro digital, conectándose en el rango de corriente CA de éste la salida de la pinza. Posteriormente, para determinar la corriente en el conductor, se multiplica la lectura del multímetro según la relación de la pinza. También hay pinzas de corriente disponibles con salida de tensión CA o CC. A diferencia de los transformadores CA tradicionales, los sensores de corriente CA/CC se obtienen al medir la fuerza de un campo magnético creado por un conductor sobre un chip semiconductor utilizando el principio del efecto Hall.
Cuando un semiconductor fino se posiciona en el ángulo correcto respecto a un campo magnético (B) y se le aplica la corriente (Id), se crea tensión a través del semiconductor. Cuando en la célula Hall, la corriente (Id) se mantiene constante, el campo magnético es directamente proporcional a la corriente del conductor y así, la tensión de salida Hall (Vh) es representativa de dicha corriente. Esto proporciona dos beneficios importantes en la medida de corriente: primero, debido a que la tensión Hall sólo varía en función de la fuerza del campo magnético, el dispositivo puede ser usado para medidas CC. Segundo, cuando la fuerza del campo magnético varía debido al flujo de corriente en el conductor, la respuesta frente al cambio es instantánea. Así, formas de onda CA complejas pueden ser detectadas y medidas con precisión y desfase mínimo.
Las pinzas de corriente Chauvin Arnoux fueron desarrolladas partiendo de este principio, junto al circuito electrónico patentado que incorpora el condicionamiento de la señal para salidas lineales y la compensación de temperatura. Disponen de un amplio rango dinámico y de respuesta en frecuencia con una salida lineal de precisión, aptos para cualquier aplicación de medida de corriente hasta 1500A. La salida de las sonda es en milivoltios y pueden ser conectadas a la mayoría de equipos con una entrada de tensión: multímetros, osciloscopios, analizadores, etc.
Al contestar las siguientes preguntas, los usuarios podrán seleccionar la sonda/pinza más apropiada para su aplicación.
- Determinar si va a medir CA o CC (Las pinzas CC se catalogan como CA/CC ya que miden ambos tipos de corriente).
- ¿Cuál es la corriente máxima y mínima que medirá? Verificar que los niveles de precisión son apropiados o si no, escoja una sonda de corriente baja.
- ¿Qué diámetro de conductor deberá abrazar el sensor?
- ¿Qué señal de salida necesita? Verifique la impedancia máxima para asegurar que la sonda cumple con los requisitos deseados.
Otros factores a considerar son la tensión de trabajo del conductor a medir, tipo de conexión (BNC, banana…), y determinar si la sonda se utilizará para medida de armónicos o potencia.
