virranmittauksen

Virranmittaus on sähköisen mittaamisen ala, jossa pyritään määrittämään sähkövirran arvo piirissä tai järjestelmässä. Sähkövirta kuvaa varauksenkuljettajien ajassa kulkevaa määrää ja ilmaistaan yleisimmin ampeereina (A). Virranmittauksella voidaan havainnollistaa piirien toimintaa, säätää tehoelektroniikkaa sekä valvoa turvallisuus- ja laadunvaatimuksia.

Mittausmenetelmät voidaan jakaa useisiin periaatteisiin. Suora mittaus in- linemittarin avulla kytketään virta mittaavan laitteen sarjaan piirin kanssa; mittauslaitteen sisäinen jännitehäviö (burden voltage) on huomioitava, jotta piiri ei muutu liikaa. Toiseksi käytetään shunt-resistoria, jossa matala resistanssi aiheuttaa pieniä jännitehäviöitä; kyseinen jännite mitataan tarkasti ja muunnetaan virralukseksi suurentamatta piirin häviöitä liikaa. Kolmas yleinen menetelmä on Hall- effektin mukaan toteutettu mittaus, joka antaa sähkömagneettisen ratkaisun ilman suoraa kosketusta johtimeen ja soveltuu sekä DC- että AC- virtoihin sekä antaa galvanisen eristyksen. Neljäs tapa on virta- muunnin (current transformer, CT) suurisiirtoisen AC-virran mittaukseen; CT tarjoaa eristyksen ja sovittaa korkeita virtoja matalakaapeliseen mittaustasoon. Rogowskin kierre mahdollistaa epäeristetun, laajojen virtojen mittauksen erityisesti vaihtovirroissa; se on joustava ja soveltuu korkeisiin taajuuksiin, mutta mittauksen vaatii integraattorin.

Sovellukset kattavat sähköverkot, voimantuotannon, moottorikäyttöiset järjestelmät, akku- ja energiamittaukset sekä suojaus- ja testauksessa käytettävät mittaukset. Tarkkuuteen vaikuttavat lämpötilavaihtelut, virta- ja taajuusvaihtelut sekä mitattavan menetelmän ominaisuudet. Vakitus ja standardit korostuvat: turvallinen eristys, kalibrointi ja asianmukaiset mittausrajapinnat sekä riippumattomat virtaus- ja kalibrointisertifikaatit.