• Hoş geldiniz,

    Yeni bir iş ağı olan Endüstri Forum’a ÜCRETSİZ üye olarak değerli paylaşımlarınızı buradan da yaparsanız, akışta kaybolmaz ve sürekli okunur.

    Ücretsiz üye olmak için tıklayın...

Osiloskop ile Akım Nasıl Ölçülür?

NETES MÜHENDİSLİK

Tanınmış üye
tepegorsel.jpg

Akım ölçümü genellikle dijital multimetre ile yapılsa da, zamana bağlı değişen akım ölçümü bir osiloskop yardımıyla yapılmalıdır.Çoğu osiloskop, akımı değil, yalnızca gerilimi doğrudan ölçer ancak şönt direnci veya akım probu kullanarak bir osiloskopla akımı ölçebilirsiniz.
1.Bir şönt direnci boyunca düşen gerilimin ölçülmesi : Bazı güç kaynağı tasarımlarında, geri besleme için tasarımda yerleşik şönt dirençler bulunabilir. Bir teknik, böyle bir direnç boyunca diferansiyel gerilim düşüşünü ölçmektir. Bunlar genellikle düşük değerli dirençlerdir ve sıklıkla 1 Ohm'dan daha küçüktür.
2.Bir akım probu ile akımın ölçülmesi: Bir osiloskobun gerilim ölçüm kapasitesiyle birlikte kullanıldığında, akım probları güç ölçümlerinin yapıldığı, anlık güç, ortalama güç ve faz gibi çok geniş çeşitlilikteki önemli güç ölçümlerini gerçekleştirebilir.
Mevcut ölçümlerinizin mümkün olduğunca doğru olduğundan emin olmak için en uygun teknik seçilmeli ve doğru şekilde uygulanmalıdır. Yukarıda açıklanan her iki yöntemin de aşağıda inceleyeceğimiz avantajları ve dezavantajları vardır.
Bir şönt direncinde gerilim düşüşü olarak akım nasıl ölçülür?
DC güç kaynağına bir şönt direnç eklenmişse, bu en uygun yaklaşımdır.Bir aktif diferansiyel prob ile şönt direnci boyunca gerilim düşüşünü ölçmek, ortak mod sinyali probun belirtilen çalışma aralığında olduğu ve gerilim düşüşü yeterince büyük olduğu sürece iyi sonuçlar sağlayacaktır.
Düşük seviyeli sinyaller üzerinde bir diferansiyel prob kullanarak ölçüm yapılırken, ölçüm sisteminde gürültünün azaltılmasına dikkat edilmelidir.
  • Ölçüm sistemi gürültüsünü azaltmak için mevcut en düşük prob zayıflatma kademesini kullanın, bununla beraber prob veya osiloskop üzerindeki bant genişliğini sınırlayın.
  • Ayrıca test edilen cihaz üzerindeki etkiyi en aza indirecek şekilde tasarlanmalarına rağmen, probun kapasite ve direncinin şönt direnç ile paralel olacağını bilmek faydalı olacaktır.
Bir şönt dirençle akım öl
gorsel1%2878%29.jpg
çümünde tasarıma dair hususlar
Yük ile seri olarak bir şönt direnci tanıtılırken, tasarım konusu dikkatle değerlendirilmelidir.
Ohm Yasası gereğince direnç değeri arttıkça, amper başına gerilim düşüşü artar, böylece mevcut ölçümün kalitesi iyileşir. Ancak, dirençteki güç kaybı akımın karesi ile artar ve ilave gerilim düşüşü hesaba katılmalıdır. Ek olarak, dirençler devreye endüktif reaktans ekler.
Tüm bunlara ek olarak prob giriş kapasitansının, bir RC filtresi oluşturan şönt direnç ile paralel göründüğü unutulmamalıdır.
Devreye eklenecek bir şönt direnç, direnç boyunca ölçüm sisteminin reddetmesi gereken ortak mod sinyallerini en aza indirmek için toprağa mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Ayrıca yüksek performanslı akım problarından farklı olarak, diferansiyel gerilim ölçümlerinin ortak mod reddetme performansı, frekans üzerinden düşme eğilimi gösterir ve şönt dirençi ile yüksek frekanslı akım ölçümlerinin doğruluğunu azaltır.






Bir akım probu il
gorsel2%2851%29.jpg
e akım nasıl ölçülür?
Bir iletkenden geçen akım, iletken çevresinde bir elektromanyetik akım alanının oluşmasına neden olur. Akım probları, bu alanın gücünü algılamak ve bir osiloskop ile ölçüm için onu karşılık gelen bir gerilime dönüştürmek üzere tasarlanmıştır.
Bu durum bir osiloskop ile mevcut dalga formlarını görüntülemenize ve analiz etmenize olanak tanır. Bir osiloskobun gerilim ölçüm özelliğiyle birlikte kullanıldığında, akım probları ayrıca çok çeşitli güç ölçümleri yapmanızı sağlar. Osiloskopun dalga biçimi matematik özelliklerine bağlı olarak, bu ölçümler anlık güç, gerçek güç, görünür güç ve fazı içerebilir.
Osiloskoplar için iki ana tip akım probu vardır:
1.AC akım probları 2.AC/DC akım probları.
Transformatör eyleminin prensibi
Hem AC tipi hem de AC/DC tipi problar bir iletkendeki alternatif akımı (AC) algılamak için transformatör eylemi ilkesini kullanır.
Transformatör eylemi için, bir iletkenden alternatif akım akışı olmalıdır. Bu alternatif akım, akım akışının genliğine ve yönüne göre bir akım alanının oluşmasına ve çökmesine neden olur. Bu manyetik alana bir algılama bobini yerleştirildiğinde, değişen akım alanı, basit transformatör eylemi yoluyla bobin boyunca orantılı bir gerilim yükler. Bu tip bir akımla ilgili gerilim sinyali daha sonra koşullandırılır ve bir osiloskopta akım ölçekli bir dalga biçimi olarak görüntülenebilir.
Akım probları türleri
En basit AC akım probları, ferrit malzeme gibi bir manyetik çekirdek üzerine net spesifikasyonlara göre sarılmış bir bobin olan pasif cihazlardır. Bunlardan bazıları katı toroidlerdir ve kullanıcının iletkeni çekirdekten geçirmesini gerektirir.
Splitcore akım probları, test edilen devreyi kesmeden çekirdeğin açılmasına ve iletkenin etrafına kenetlenmesine izin veren, hassas bir şekilde tasarlanmış bir mekanik sistem kullanır. Splitcore akım probları yüksek hassasiyete sahiptir ve güç olmadan çalışır ancak mekanik olarak serttir ve tipik olarak çok yönlülüğünü sınırlayabilen küçük bir açıklığa sahiptir.
Rogowski bobin teknolojisine dayanan AC akım probları, katı ve ayrık akım problarına bir alternatiftir. Rogowski bobini bir hava çekirdeği kullanır ve mekanik olarak esnektir, bobinin açılmasına ve bir tel veya bileşen ucu etrafına sarılmasına olanak tanır. Ve çekirdek manyetik bir malzeme olmadığı için, Rogowski bobinleri yüksek akım seviyelerinde, hatta binlerce Amperde bile manyetik olarak doygunluğa ulaşmazlar.
Bununla birlikte, bölünmüş çekirdekli problardan daha düşük hassasiyete sahip olma eğilimindedirler ve bobinden gelen sinyali entegre etmek için aktif sinyal koşullandırıcılar ve buna bağlı olarak bir güç kaynağına ihtiyaç duyarlar.
Bölünmüş çekirdekli bir AC/DC akım probu, birçok güç dönüştürme uygulaması için en çok yönlü, doğru sonuç veren ve kullanımı kolay çözümdür.AC/DC akım probları, AC akımlarını ölçmek için bir transformatör ve DC akımını ölçmek için bir Hall-Effect cihazı kullanır. Hall Etkisi sensörünü desteklemek için aktif elektronikler içerdiklerinden, AC/DC problarının çalışması için bir güç kaynağı gerekir. Bu güç kaynağı ayrı bir güç kaynağı olabilir veya bazı osiloskoplara entegre edilebilir.
Video : https://www.tek.com/blog/how-can-an-oscilloscope-measure-current
 
Top