Sensorya sa Voltage: Prinsipyong Paggamit Tipe & Diagrama sa Sirkwito

Unsa ang Voltage Sensor

Ang voltage sensor usa ka sensor nga gamiton aron matantiya ug monitor ang kasinatian sa voltage sa usa ka butang. Ang mga voltage sensor makakita sa lebel sa AC voltage o DC voltage. Ang input niining sensor mao ang voltage, samtang ang output mao ang switches, analog voltage signal, current signal, o audible signal.

Ang mga sensors mao ang mga butang nga makakita o makasulti ug makarehistro sa pipila ka mga klase sa electrical o optical signals. Ang pag-implementar sa voltage sensor ug current sensor techniques naging usa ka maayo nga pilihan alang sa tradisyonal nga mga paagi sa pagtantiya sa current ug voltage.

Sa karon nga artikulo, mahimong mapaghisgotan nato ang voltage sensor sa detalye. Ang voltage sensor makakita, monitor, ug matantiya ang supply sa voltage. Makakita kini sa AC level o DC voltage level. Ang input sa voltage sensor mao ang voltage mismo, samtang ang output mao ang analog voltage signals, switches, audible signals, analog current levels, frequency, o even frequency-modulated outputs.

Ang iba nga voltage sensors makapadala og sine o pulse trains isip output, samtang ang uban makaprodukto og amplitude modulation, pulse width modulation, o frequency modulation outputs.

Sa mga voltage sensors, ang pagtantiya basehan sa voltage divider. Duha ang pangunahing klase sa voltage sensors nga available: capacitive type voltage sensor ug resistive type voltage sensor.

Capacitive Voltage Sensor

Nahimo nato nga ang capacitor gisulbaran sa duha ka conductors (o duha ka plates); ania sa pagitan sa duha ka plates, adunay non-conductor nga gi-keep.

Ang non-conducting material gitawag usab nga dielectric. Kon adunay AC voltage nga gihatag sa pagitan sa duha ka plates, ang current magsugod mogalwit tungod sa attraction o repulsion sa electrons pinaagi sa voltage sa opposite plate.

Ang field sa pagitan sa plates maghimo og kompleto nga AC circuit bisan walay hardware connection. Kini ang paagi kung asa ang capacitor nagtrabaho.

Sunod, mahimong mapaghisgotan nato ang voltage division sa duha ka capacitors nga ania sa series. Sa karaniwan, sa series circuits, ang taas nga voltage moadto sa component nga may taas nga impedance. Sa caso sa capacitors, ang capacitance ug impedance (capacitive reactance) adunay inversely proportional.

Ang relasyon sa voltage ug capacitance mao kini

Q → Charge (Coulomb)
C → Capacitance (Farad)
XC → Capacitive reactance (Ω)
f → Frequency (Hertz)

Gikan sa duha ka relasyon, makapahibalo tayo nga ang pinakataas nga voltage moadto sa pinakgamay nga capacitor. Ang mga capacitor voltage sensors nagtrabaho batas sa simple nga prinsipyio. Konsidera nato nga kita nag-hold sa sensor ug gihatag nato ang tip sa dako sa usa ka live conductor.

Ania, kita nag-insert sa sensing element sa taas nga impedance sa series capacitive coupling circuit.

Karon, ang tip sa sensor mao ang pinakgamay nga capacitor nga coupled sa live voltage. Busa, ang tanang voltage moadto sa sensing circuit, nga makakita sa voltage, ug ang light o buzzer indicator mohuman—kini ang likod sa non-contact voltage sensors nga gigamit nimo sa balay.

Resistive Voltage Sensor

Duha ang mga paraan sa pag-convert sa resistance sa sensing element sa voltage. Ang unang paraan mao ang simplest nga paagi, nga mohatag og voltage sa resistor divider circuit nga gisulbaran sa sensor ug reference resistor, nga representado sa ubos.

Ang voltage nga naghimo sa reference resistor o sensor gibuffer ug gihatag sa amplifier. Ang output voltage sa sensor mahimong ipahayag isip

Ang drawback sa circuit mao ang amplifier present mohatag og amplify sa tanang voltage nga naghimo sa sensor. Pero mas maayo nga mohatag lang og amplify sa voltage change tungod sa pagbag-o sa resistance sa sensor, nga nailhan sa ikaduhang paraan nga implementar ang resistance bridge, sama sa ubos.

Ania, ang output voltage mao kini

Kon R1 = R, ang output voltage mao kini nga approximate

A → Gain of instrumentation amplifier
δ → Change in the resistance of the sensor, which is analogous to some physical action

Sa karon nga equation, ang gain kinahanglan set high tungod kay ang voltage change lamang tungod sa pagbag-o sa resistance sa sensor ang gi-amplify.