Kjarnahlutverk rafmagnsmælis er ekki aðeins að mæla stærð hleðsluaflsins heldur einnig að endurspegla lengd orkunotkunar. Til að ná þessu markmiði þarf mælirinn að breyta stórum straumi frá rafmagnsnetinu í lítið merki til vinnslu með innri mælikubbnum.
Kjarnahlutverk rafmagnsmælis er ekki aðeins að mæla stærð hleðsluaflsins heldur einnig að endurspegla lengd orkunotkunar. Til að ná þessu markmiði þarf mælirinn að breyta stórum straumi frá rafmagnsnetinu í lítið merki til vinnslu með innri mælikubbnum.
Af hverju getum við ekki beint mælt stóra strauma?
Þetta er aðallega vegna öryggis og hagnýtra sjónarmiða. Rafstraumar til heimilisnota og iðnaðar geta náð tugum eða jafnvel hundruðum ampera. Bein mæling á svo stórum straumum myndi ekki aðeins leggja mikla álag á mælitækið sjálft heldur einnig hafa í för með sér alvarlega öryggishættu.
Straumskynjunaríhlutir virka eins og „straummælir“ fyrir rafmagnsmæla; þeir draga hlutfallslega úr straumnum í það stig sem hentar mælirásinni til að vinna úr. Þessi umbreyting verður að vera eins nákvæm og hægt er, þar sem allar villur hafa bein áhrif á útreikninga á rafmagnsreikningum.
Eins og er, eru helstu straumsýnatökuhlutirnir sem notaðir eru í straumorkumælum meðal annars shuntviðnám (vísað til sem shunts) og straumspennar (CTs). Munurinn á kostum og göllum milli straumspenna og shunts stafar af vinnureglum þeirra og burðarhönnun, og valið á milli þeirra krefst vandlegrar íhugunar byggt á sérstökum umsóknarkröfum:
| Samanburðarvídd | Shunt Resistor | Straumspennir (CT) |
|---|---|---|
| Kostir | 1.Lágur kostnaður, einföld uppbygging, dregur verulega úr heildarkostnaði kerfisins; 2. Mjög lítið magn, engin segulmagnaðir íhlutir eða mettunarvandamál; stöðug lítil-straumsviðsmæling, hentugur fyrir þéttar rýmishönnun; 3. Innan málstraumssviðsins veitir nákvæm spennumerki án þess að hafa áhyggjur af rafsegultruflunum. |
1. Veitir í eðli sínu há-spennueinangrun; aðal- og aukahliðar eru líkamlega einangraðar; 2.Frábær nákvæmni og línuleiki; hentugur fyrir breitt straumsvið og breitt hitastigssvið, með sterkan innri stöðugleika; 3. Sveigjanlegt mælisvið: með því að stilla snúningshlutfallið er hægt að laga sig frá tugum ampera upp í tugi kílóampera, sem auðveldar staðlaða afl-hönnun. |
| Ókostir | 1. Háspennuforrit krefjast viðbótar einangrunarrása, sem eykur flókið hönnun og kostnað; 2.Hentar ekki í umhverfi með miklum-straumi eða miklum hita-sveiflum. |
1. Hærri kostnaður, stærri stærð og þyngd; sérsniðnar forskriftir auka kostnað enn frekar; 2.Næmur fyrir rafsegultruflunum; segulkjarna getur orðið fyrir áhrifum af ytri segulsviðum; háspennutruflun- getur valdið mettun og dregið úr mælingarnákvæmni, sem krefst viðbótar hlífðarhönnunar; 3.Flókið framleiðsluferli með ströngum kröfum um kjarnaefni og vinda nákvæmni. |
Lykilreglan við að velja núverandi sýnatökuíhluti fyrir AC orkumæla er "forgangsraða hentugleika fyrir notkunarsviðsmyndina á meðan bæði nákvæmni og kostnaður er í huga." Fyrir há-, há-straum í iðnaðar- og raforkukerfum sem krefjast rafeinangrunar eru straumspennar valinn kostur. Fyrir lág-spennu, lítinn-straum og kostnaðar-viðkvæm neytenda- og smátæki er hægt að nota shunts, að því tilskildu að rétta hitaleiðni og einangrunarhönnun sé útfærð.