Custom current monitors

Begin met het vastleggen van de verwachte piekstroom, pulsduur, herhalingsfrequentie en 10–90%-stijgtijd. Zowel de piekstroomwaarde als de I·t-limiet moeten boven de toepassingswaarden liggen, omdat een monitor wel aan de piekstroomeis kan voldoen maar toch in verzadiging kan raken als de puls te lang duurt. Kies een specificatie voor de bruikbare stijgtijd die korter is dan de stijgtijd van het signaal en schat vervolgens de afwijking van het vlakke pulsdeel door de droop in %/ms te vermenigvuldigen met de pulsduur in milliseconden. Controleer of de gekozen gevoeligheid een bruikbaar spanningsniveau oplevert zonder de uitgang of het meetinstrument te oversturen. Controleer tot slot of de geleider, isolatie en vereiste afstanden door de opgegeven opening passen.

Nee, stationaire DC wordt niet weergegeven, omdat de uitgang afhankelijk is van een veranderende magnetische flux in de kern van de stroomtransformator. Een DC-component of een repetitieve unipolaire pulstrein kan de kern geleidelijk voorbelasten, waardoor de droop en de laagfrequente afsnijfrequentie toenemen en de beschikbare I·t-capaciteit afneemt. Zo’n voorbelasting kan soms worden aangebracht via extra windingen in de opening of via een coaxiale T-adapter om het werkingspunt van de flux te resetten. Individuele limieten voor DC-voorbelasting zijn niet opgenomen in de gegevens van het custom-assortiment en moeten daarom toepassingsspecifiek worden bevestigd. In de praktijk moet bij de selectie rekening worden gehouden met de gemiddelde stroom en pulsherhaling, naast piekamplitude en pulsbreedte.

De opgegeven gevoeligheid geldt bij een hoogohmige ingang, doorgaans ongeveer 1 MΩ parallel aan 20 pF. De monitor gedraagt zich in het algemeen als een spanningsbron met circa 50 Ω seriële impedantie, zodat een instrumentafsluiting van 50 Ω een spanningsdeler van twee op één vormt. Een model met een specificatie van 1 V/A levert daarom ongeveer 0,5 V/A aan de afgesloten ingang. Aangepaste afsluiting kan de getrouwheid van pulsflanken verbeteren wanneer de verbindingskabel elektrisch lang is ten opzichte van de snelste signaalcomponent. Met de lagere gevoeligheid moet rekening worden gehouden in stroomberekeningen, kalibratie-instellingen en instrumentschaling.

Standaardmodellen zijn geschikt voor installaties waarbij de geleider tijdens de montage door een gesloten opening kan worden gevoerd. Clamp-on-modellen bestaan uit twee delen, zodat ze rond een bestaande geleider kunnen worden geplaatst, al moeten de stekker- en buscontacten bij het openen en sluiten van de unit zorgvuldig worden behandeld. Dunne modellen zijn bedoeld voor locaties met beperkte axiale inbouwruimte, terwijl dubbel afgeschermde varianten kunnen helpen om koppeling van elektrische velden te verminderen. Uitvoeringen met grote opening kunnen geschikt zijn voor hoogspanningsgeleiders wanneer de vereiste isolatie en afstanden aanwezig zijn. Bij de selectie moeten openingsafmetingen, geleiderroutering, toegankelijkheid, afscherming, aarding en mechanische ondersteuning samen worden beoordeeld.

Droop beschrijft de aanvankelijke neerwaartse helling van de uitgang tijdens het constante-stroomgedeelte van de puls. Als praktische benadering vermenigvuldigt u de opgegeven droop in %/ms met de pulsduur in milliseconden om de verandering van de uitgang over het vlakke deel te schatten. Een model met een waarde van 0,02%/ms geeft bijvoorbeeld ongeveer 0,02% afwijking tijdens een puls van 1 ms, terwijl een model met hoge droop bedoeld is voor veel kortere gebeurtenissen. Een lagere droop komt normaal gesproken overeen met een lagere laagfrequente afsnijfrequentie, maar kan gepaard gaan met compromissen in stijgtijd, fysieke afmetingen of gevoeligheid. De modelkeuze moet daarom gebaseerd zijn op de werkelijke pulsbreedte en niet alleen op de piekstroom.

De bruikbare stijgtijd is de 10–90%-stroomovergang die niet meer dan 10% initiële overshoot of ringing in de uitgang veroorzaakt. De gekozen monitor moet een opgegeven bruikbare stijgtijd hebben die korter is dan de stijgtijd van het te meten signaal. Binnen het assortiment lopen de vermelde waarden van 1,5 tot 2,000 ns, terwijl de hoogfrequente −3 dB-punten van 0,2 tot 250 MHz reiken. De −3 dB-bandbreedte alleen beschrijft pulsgedrag niet volledig, dus ook de stijgtijdspecificatie in het tijdsdomein moet worden gecontroleerd. Snellere modellen kunnen laagfrequente respons, I·t-capaciteit of RMS-stroomcapaciteit inruilen voor een betere weergave van signaalflanken.

Controleer bij sinusvormige signalen de lage en hoge −3 dB-punten, de maximale RMS-stroom en de I/f-limiet. De signaalfrequentie moet binnen de opgegeven bandbreedte blijven, terwijl de RMS-stroom onder de thermische limiet moet blijven. Deel de verwachte piekstroom door de laagste bedrijfsfrequentie en vergelijk het resultaat met de I/f-waarde van het model; een I/f-specificatie van 3 A/Hz staat bijvoorbeeld 300 A piek toe bij 100 Hz, mits binnen de RMS-limiet. Het vermelde bereik omvat laagfrequente punten van 0,03 tot 100,000 Hz en bovengrenzen van 0,2 tot 250 MHz. Beoordeel altijd de laagste bedrijfsfrequentie, omdat de I/f-eis toeneemt naarmate de frequentie daalt.

De behuizing is geleidend en de gelakte afwerking biedt geen elektrische isolatie. De monitor mag nooit rond een onder spanning staande geleider worden gemonteerd, verwijderd of geopend, en de geleiderisolatie moet bestand zijn tegen het volledige spanningsverschil tussen het circuit en de behuizing. Bij enkel afgeschermde uitvoeringen is de afscherming normaal verbonden met de uitgangsconnector en de coaxiale afscherming, wat een verbinding met de instrumentaarde kan creëren. Dubbel afgeschermde modellen bieden via hun montagevoorziening aparte aardingsopties voor de buitenste afscherming. De volledige installatie moet daarom vóór het inschakelen worden gecontroleerd op isolatie, vrije afstanden, aarding, kabelroutering en aanraakbare geleidende delen.