Πολλές συσκευές που λειτουργούν σε ηλεκτρικά κυκλώματα απαιτούν ακριβείς μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο. Πολλά εξαρτώνται από την ακρίβεια αυτών των μετρήσεων: η ποιότητα των διαδικασιών ρύθμισης στα κυκλώματα ελέγχου, η αξιόπιστη λειτουργία προστασίας, ο υπολογισμός κατά τον υπολογισμό της κατανάλωσης ενέργειας σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κ.λπ. Συνήθως, για τέτοιες μετρήσεις χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές, οι οποίες αποτελούν μέρος του κύριου κυκλώματος. Για παράδειγμα, ο αισθητήρας ρεύματος χρησιμοποιείται ευρέως στη λειτουργία πολλών συσκευών. Μπορεί να εφαρμοστεί σε μια ποικιλία στοιχείων, ανάλογα με το ένα ή το άλλο σχέδιο κυκλώματος. Μόνο η αρχή της λειτουργίας του παραμένει αμετάβλητη - σύμφωνα με τον ενσωματωμένο συντελεστή, μετατρέπει ένα σήμα από έναν μετασχηματιστή μέτρησης ή άλλη συσκευή σε σήμα τάσης που είναι συμβατό με το υπόλοιπο κύκλωμα.
Διακρίνετε μεταξύ ενός αισθητήρα ρεύματος που έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος και, κατά συνέπεια, σε κυκλώματα τάσης DC. Ως παράδειγμα, εξετάστε το έργο καθενός από αυτά. Για εναλλασσόμενη τάση όπωςΤο στοιχείο μέτρησης συνήθως χρησιμοποιεί μετασχηματιστή ρεύματος. Αυτή είναι μια συσκευή χωρίς επαφή που παρακολουθεί την κατάσταση του ελεγχόμενου κυκλώματος ισχύος. Το σήμα από αυτό πηγαίνει στον αισθητήρα ρεύματος, σκοπός του οποίου είναι να κλιμακώσει το λαμβανόμενο σήμα με το κύκλωμα ελέγχου.
Η κατάσταση είναι κάπως διαφορετική αν έχουμε να κάνουμε με μια παράμετρο που είναι σταθερή ή αργά μεταβαλλόμενη στο χρόνο. Ο παραπάνω μετασχηματιστής δεν θα λειτουργήσει σε ένα τέτοιο κύκλωμα, αφού στην έξοδό του μπορούμε να πάρουμε μόνο τη δυναμική της μετρούμενης παραμέτρου. Συνήθως σε τέτοια σχήματα χρησιμοποιείται ένα ειδικό shunt, με
αυξημένη αντίσταση σε σχέση με το υπόλοιπο ηλεκτρικό κύκλωμα. Τοποθετείται απευθείας στη γραμμή. Σε αυτή την περίπτωση, αφαιρείται η πτώση τάσης σε αυτό το τμήμα, η οποία θα δοθεί στον αισθητήρα DC. Δεδομένου ότι τα κυκλώματα εισόδου σε ένα τέτοιο κύκλωμα έχουν υψηλό δυναμικό, ένας τέτοιος αισθητήρας εκτελεί πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα. Διαχωρίζει γαλβανικά τα κυκλώματα ισχύος και μέτρησης και κλιμακώνει ταυτόχρονα το λαμβανόμενο σήμα.
Ένα τυπικό κύκλωμα, σύμφωνα με το οποίο λειτουργεί ένας τέτοιος αισθητήρας ρεύματος, αποτελείται από μια γεννήτρια παλμών υψηλής συχνότητας, ένα κλειδί απομόνωσης και έναν μετασχηματιστή. Το εισερχόμενο σήμα μέτρησης μετατρέπεται χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια και ένα κλειδί διαχωρισμού, που συνήθως συναρμολογούνται σε ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Η εναλλασσόμενη τάση που μετατρέπεται έτσι μεταφέρεται σε μετασχηματιστή απομόνωσης. Μετά από αυτό, φιλτράρεται και ενισχύεται ανάλογα με τον καθορισμένο συντελεστήκατά το σχεδιασμό.
Μια ελαφρώς διαφορετική αρχή λειτουργίας ενσωματώνεται στον λεγόμενο αισθητήρα ρεύματος Hall. Μετρά την ένταση του μαγνητικού πεδίου που εμφανίζεται λόγω της ροής του ρεύματος στον αγωγό και το μετατρέπει σε σήμα εξόδου τάσης. Ένα χαρακτηριστικό της δουλειάς του είναι ότι είναι καθολικός και ικανός να λειτουργεί κανονικά σε οποιαδήποτε κυκλώματα. Αυτοί οι αισθητήρες είναι συμπαγείς και έχουν καλή απόδοση.
