Sonda de corriente SCT-013-000 100A, No invasiva
Descripción Sonda de corriente SCT-013-000 100A, No invasiva
Introducción
La familia SCT-013 son sensores de corrientes no invasivos que permiten medir la intensidad que atraviesa un conductor sin necesidad de cortar o modificar el conductor. Podemos emplear estos sensores con un procesador como Arduino para medir la intensidad o potencia consumida por una carga
Los sensores SCT-013 son transformadores de corriente, dispositivos de instrumentación que proporcionan una medición proporcional a la intensidad que atraviesa un circuito. La medición se realiza por inducción electromagnética.
Los sensores SCT-013 disponen de un núcleo ferromagnético partido (como une pinza) que permite abrirlo para arrollar un conductor de una instalación eléctrica sin necesidad de cortarlo.
Dentro de la familia SCT-013 existen modelos que proporcionan la medición como una salida de intensidad o de tensión. Dentro de lo posible, lo normal es que prefiramos salida por tensión porque la conexión es más sencilla.
La precisión del sensor puede ser de 1-2%, pero para ello es muy importante que el núcleo ferromagnético se cierre adecuadamente. Hasta un pequeño hueco de aire puede introducir desviaciones del 10%.
Como desventaja, al ser una carga inductiva, el SCT-013 introduce una variación del ángulo de fase cuyo valor es función de la carga que lo atraviesa, pudiendo llegar a ser de hasta 3º.
¿Cómo funciona?
La familia de sensores SCT-013 son pequeños transformadores de corriente o CT (Current transformartor). Los transformadores de corriente son instrumentos ampliamente empleados como elementos de medición.
Un transformador de corriente es similar a un transformador de tensión y está basado en los mismos principios de funcionamiento (de hecho, formalmente es idéntico). Sin embargo persiguen objetivos diferentes y, en consecuencia, están diseñados y construidos de forma distinta.
Un transformador de corriente busca generar una intensidad en el secundario que sea proporcional a la intensidad que atraviesa el primario. Para ello se desea que el primario esté formado un un número de espiras reducido.
Podemos emplear esto para construir un sensor de corriente no invasivo. En un sensor se corriente el núcleo ferromagnético puede estar dividido de forma que pueda abrirse y arrollar un conductor.
De esta forma, se tenemos un transformador en el que:
- El cable por el que circula la intensidad a medir constituye un devanado primario
- La “pinza” es el núcleo magnético
- El devanado secundario está integrado como parte de la sonda.
Cuando la corriente alterna circula por el conductor se genera un flujo magnético en el núcleo ferromagnético, que a su vez genera una corriente eléctrica en el devanado secundario.
La relación de transformación de intensidad depende de la relación entre el número de espiras.
Esquema de montaje
Para entender la conexión del sensor SCT-013 tenemos que entender y resolver tres problemáticas,
- Salida del sensor en intensidad
- Adaptación de rango de tensión
- Tensiones positivas y negativas
Salida del sensor en intensidad
El SCT-013 son transformadores de intensidad, es decir, la medición se obtiene como una señal de intensidad proporcional a la corriente que circula por el cable. Pero los procesadores solo son capaces de medir tensiones.
Este problema es sencillo de resolver. Para convertir la salida en intensidad en una salida de tensión únicamente tendremos que incluir una resistencia (resistencia burden).
Excepto el modelo SCT-013-100, todos los demás modelos tienen una resistencia de burden interna para que la salida sea una señal de tensión de 1V. Por lo cual ni siquiera tendremos que preocuparnos por ello.
Únicamente en el caso del SCT-013-100, carece de resistencia burden interna, por lo que la salida es una señal de ±50mA. Una resistencia de 33Ω en paralelo con el sensor será suficiente