jännitesensorin

Jännitesensorin on elektroniikkakomponentti tai laite, jonka tarkoitus on mitata sähköverkko- tai järjestelmän jännite ja muuntaa se hallittavaksi signaaliksi. Se voi toimia sekä DC- että AC-jännitteiden kanssa ja se sijoittuu usein mittaus- ja ohjausjärjestelmien väliin, missä se antaa tiedon mikrokontrollerille, digitaaliselle logiikalle tai säätöjärjestelmälle.

Toimintaperiaate ja rakenteet vaihtelevat. Yleisimmissä ratkaisuissa jännite skaalataan sopivaksi mittausalueelle resistoriylläpidetyllä jakajalla, jonka jälkeen signaali voidaan bufferöidä ja/tai eristää galvaanisesti. Eristys voidaan toteuttaa optisesti, sähkömagneettisesti tai muulla eristystekniikalla, mikä parantaa turvallisuutta ja estää häiriöiden leviämisen mittauspiiriin. AC-jännitteille käytetään usein myös muuntimia tai Hall-tyyppisiä sensoreita, jotka voivat tarjota eristetyn mittauksen.

Tyyppejä on useita. Analoginen jännitesensori tuottaa jatkuvan signaalin kuten 0–5 V tai 0–3.3 V, jota mikrokontrolleri lukee digitaalisella A/D-konvertorilla. Digitaaliset jännitesensorit antavat suoraan lukuarvoja I2C-, SPI- tai UART-väylillä. Hall-esiin perustuvat sensorit tarjoavat eristetyn, kuten myös kapasitiivinen tai optinen sensori voivat toimia tietyissä sovelluksissa.

Käyttökohteita ovat esimerkiksi teholaitteistot, jakeluverkot ja sähköjärjestelmien valvonta, teollisuusautomaation mittaukset sekä ajoneuvo- ja akkukäyttöiset järjestelmät. Tärkeitä ominaisuuksia ovat tarkkuus, laajuus, lineaarisuus, lämpötilariippuvuus ja suojaukset. Kalibrointi ja lämpötilakertoimet ovat usein tarpeen luotettavan mittaustuloksen varmistamiseksi.

Jännitesensorin tulee täyttää turvallisuusvaatimukset ja eristysvaatimukset, erityisesti korkeajänniteympäristöissä. Siksi monet järjestelmät noudattavat standardeja ja suosituksia, jotka määrittelevät eristyksen rajat, suojausvyöhykkeet ja testausmenetelmät.