＜Stromsensor＞

Was ist ein Stromsensor?

Was ist ein Stromsensor?
Ein Stromsensor ist ein Sensor, der den fließenden Strom in einem Stromkreis misst.

Stromerkennungsmethode

Die Methoden zur Erkennung des Stromflusses lassen sich in die Typen Widerstandserkennung und Magnetfelderkennung einteilen, wie unten dargestellt.

[Stromerkennungsmethoden und Merkmale]

Widerstandserkennungsmethode

Der Spannungsabfall über dem Shunt-Widerstand wird in Strom umgewandelt. Obwohl diese Methode sowohl kostengünstig als auch einfach zu handhaben/montieren ist, besteht ein wesentlicher Nachteil in der relativ großen Wärmeentwicklung durch die Verlustleistung am Widerstand.

Magnetfeld-Erkennungsmethode

[mit Kern]
Bei dieser Methode wird der Strom gemessen, indem die Größe des Magnetfelds erfasst wird, das am Kern erzeugt wird, wenn Strom durch die Leitung fließt. Zu den Vorteilen gehören der berührungslose Betrieb sowie die geringe Verlustleistung, aber die Montagefläche ist aufgrund der Größe des Kerns notwendigerweise groß.

[ohne Kern]
Der Strom wird gemessen, indem das um den Stromfluss erzeugte Magnetfeld mit Hilfe des Hall-Effekts in eine Spannung (Hall-Spannung) umgewandelt wird. Da die durch den Hall-Effekt erzeugte Spannung jedoch klein ist, enthält das IC-Bauteil sowohl ein Hall-Element als auch eine Verstärkerschaltung. Der größte Nachteil bei dieser Methode ist die Verlustleistung durch die Stromaufnahme im IC.

MI-Stromsensor

ROHM hat einen berührungslosen Stromsensor zur Magnetfelderfassung entwickelt, der ein MI-Element (Magneto-Impedanz) verwendet. Dieser beseitigt die Nachteile der schwierigen Montage (mit Kern) und des Leistungsverlusts (ohne Kern), die bei den oben beschriebenen Magnetfelderfassungstypen bestehen.
Der MI-Sensor (Magneto-Impedance) ist ein Magnetsensor der nächsten Generation, der den Magneto-Impedanz-Effekt eines speziellen amorphen Drahtes nutzt, um eine magnetische Erkennung mit ultrahoher Empfindlichkeit zu ermöglichen.
Dadurch wird eine um viele Größenordnungen höhere Empfindlichkeit als bei Hallsensoren erreicht, was die Messung kleinster Schwankungen im Magnetfeld mit extrem hoher Genauigkeit ermöglicht. Dies ermöglicht eine berührungslose, hochgenaue Stromerkennung (Magnetfelderkennung), ohne Strom in das Gehäuse zu ziehen.

[Vergleich der Strom-Sensortypen (ROHM-Studie)]

Auf diese Weise sind die MI-Stromsensoren in der Lage, den Strom berührungslos zu messen, was eine minimale Verlustleistung gewährleistet und gleichzeitig die Montagefläche reduziert.