它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。也是一種將被測電量參數(shù)(如電流,電壓,功率,頻率,功率因數(shù)等信號)轉(zhuǎn)換成直流電流、直流電壓并隔離輸出模擬信號或數(shù)字信號的裝置。產(chǎn)品符合國標GB/T13850-1998。注:真有效值電壓電流變送器用于測量電網(wǎng)中波形畸變較嚴重的電壓或電流信號,也可以測量方波,三角波等非正弦波形。
原理
當電量傳感器輸出信息滿足某種標準要求時,也稱電量變送器。
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)控制或檢測(監(jiān)測)系統(tǒng)對電量隔離傳感器的要求也越來越高,特別是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、檢測精度和功能方面。由于數(shù)字化產(chǎn)品不論其性能還是功能,如非線性校正和小信號處理方面,模擬產(chǎn)品是不可比擬的。因此,電量傳感器的數(shù)字化是一種必然趨勢。具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術(shù)漸成趨勢,檢測電流或電壓的傳感器便應(yīng)運而生并在我國開始受到廣大電源設(shè)計者的青睞。
特性參數(shù)
額定輸出:0~5Vdc;0~20mA;4~20mA;
精度:1.0級;
線性范圍:0~120%;
響應(yīng)時間:≤300mS ;
隔離耐壓: 2500V DC/1分鐘;
工作溫度:-20℃~+70℃;
通用技術(shù)條件
● 引用標準及規(guī)則:GB/T13850-1998
● 相對濕度:≤93%
● 準確度等級: 0.2、0.5級
● 貯藏條件:溫度-40~+70℃,相對濕度20~90%,無凝露
● 工作溫度:-10~55℃
● 平均無故障時間:≥30000h
基本分類
依據(jù)輸入信號特點,可以分為:
直流電量傳感器
最常見的是分流器、電阻分壓器等;
交流電量傳感器(一般適用于工頻正弦波測量)
最常見的是電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器、電磁式電流互感器等;
變頻電量傳感器(適用于各種頻率及波形的交流電量測量)
如霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、羅氏線圈及變頻功率傳感器等。工頻電量是變頻電量的一種特例,因此,變頻電量傳感器通??梢宰鳛楣ゎl交流電量傳感器使用,此外,除了羅氏線圈不能用于直流測量之外,其它幾種傳感器還可作為直流電量傳感器使用。
電量隔離傳感器按照檢測電量信號和功能不同分為以下六大類
電流傳感器
電壓傳感器
頻率傳感器
功率傳感器
越線報警傳感器
依據(jù)輸出信號特點,可以分為:
模擬量輸出電量傳感器和數(shù)字量輸出電量傳感器,變頻功率傳感器屬于數(shù)字量輸出電量傳感器。
由于數(shù)字式電量傳感器可以直接輸出數(shù)字量,對于許多應(yīng)用系統(tǒng)可以省去A/D采集模塊,可以減輕系統(tǒng)設(shè)計工作。并且,相對模擬量而言,數(shù)字信號的抗干擾能力較強,尤其是數(shù)字信號可以方便的采用光纖傳輸,可以完全避免傳輸環(huán)節(jié)的損耗和干擾,為實現(xiàn)復雜電磁環(huán)境下高精度測量提供了科學的保障。
由于電量傳感器產(chǎn)品種類較多,本文僅介紹了一種交流信號電量傳感器數(shù)字化技術(shù)。電量傳感器實現(xiàn)數(shù)字化的方法較多,目前最普遍的是采用單片機、DSP、FPGA等微處理器技術(shù),因為它的應(yīng)用很靈活,可以實現(xiàn)各種不同功能。隨著集成電路不斷發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了許多專用的芯片,如電度表產(chǎn)品,已有許多專用芯片可選,有數(shù)字接口也有脈沖輸出等。
相關(guān)知識
一、計量器具
1 傳感器 ARCM-NTC傳感器ARCM-NTC 直接作用于被測量,并能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為同種或別種量值輸出的器件。
2 變送器 P/Q組合變送器BD-3P/Q/Ⅰ 輸出為標準信號的傳感器。
3 檢測器 用于指示某種特定量的存在而不必提供量值的器件或物質(zhì)。
4 電量隔離傳感器 在被測電量與輸出信號之間,采用非電媒體進行隔離,把被測電量轉(zhuǎn)換成規(guī)定電信號的傳感器。
二、測量
1 被測量 受到測量的量。
2 影響量 不是被測對象但卻影響被測量值或計量器具示值的量?!∪纾簻y量交流電壓時的頻率?!?nbsp;
三、計量器具特性
1 準確度 計量器具給出接近于被測量真值的示值的能力。
2 準確度等級 (符合一定的計量要求,使其誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的)計量器具的等級或級別。
3 量程 測量范圍的上下限之差的模。 |上限值-下限值|
4 標準工作條件(參比工作條件) 為進行性能試驗或為保證測量結(jié)果能有效地相互比對 而規(guī)定的計量器具的使用條件?!∪纾簠⒈葴囟确秶?5℃~35℃
5 額定工作條件 為了使計量器具規(guī)定的計量特性處于給定的極限之內(nèi) 而規(guī)定的正常使用條件?!∪纾侯~定溫度范圍0℃~50℃
6 極限工作條件 為了使計量器具不致造成損壞或計量特性永久性降低而規(guī)定的極端條件?!∪纾簶O限溫度范圍-10℃~+70℃
7 標稱值 標注在器具上用以標明其特性或指導使用的值?!∪纾簶俗⒃陔娮枭系碾娮柚?,砝碼值,傳感器標簽上的輸出值。
8 額定輸入值 為了使計量器具規(guī)定的計量特性處于給定的極限之內(nèi) 而規(guī)定的計量器具的輸入值或輸入范圍。
四、測量誤差
1 絕對誤差 測量結(jié)果與被測量的真值(預期值、理想值)之差。
2 相對誤差 測量的絕對誤差與被測量的真值之比。
3 誤差的絕對值 不考慮正負號的誤差值。
五、計量器具的誤差
1 基本誤差(固有誤差) 計量器具在標準條件下所具有的誤差?!∪纾壕€性誤差、紋波、響應(yīng)時間、回程誤差等。
2 附加誤差(影響量誤差) 計量器具在非標準條件下所具有的誤差。 如:溫度影響、濕度影響、輔助電源影響、被測量頻率影響、被測量電壓影響、 被測量功率因數(shù)影響等原因產(chǎn)生的誤差?!?/p>
3 引用誤差 計量器具的絕對誤差與其量程之比。
4 線性誤差 標準曲線與規(guī)定直線之間的最大偏差。
5 回程誤差 在相同條件下,被測量值不變,計量器具行程方向不同其示值之差的絕對值。
6 量化誤差 被測量的實際階梯特性與理想特性的偏差。
六、值
1 有效值:瞬時值的平方在一周期內(nèi)的平均值的平方根?;蛟弧熬礁怠薄!?span id="00m0amw" class="hrefStyle">Vrms = = Vp = 0.707 Vp 2 平均值:瞬時值在半個周期內(nèi)的平均值?!avg = = Vp = 0.636 Vp
區(qū)別
電量傳感器和非電量傳感器的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面:
檢測對象不同:
電量傳感器:主要用于檢測電力電能相關(guān)的參數(shù),如電流、電壓、功率、頻率等。它將這些電量參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號輸出,以便于傳輸、處理和控制。
非電量傳感器:則用于檢測非電量信號,如溫度、濕度、壓力、位移、振動等。這些傳感器將非電物理量轉(zhuǎn)換成電信號,以便進行測量和控制。
工作原理不同:
電量傳感器的工作原理通?;陔姶鸥袘?yīng)、霍爾效應(yīng)等物理原理,通過測量電路中的電量參數(shù)來工作。
非電量傳感器的工作原理則根據(jù)檢測的物理量不同而有所差異,如溫度傳感器可能利用熱敏電阻、熱電偶等原理來測量溫度。
應(yīng)用場景不同:
電量傳感器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)自動化、能源管理等領(lǐng)域,用于監(jiān)測和控制電力參數(shù)。
非電量傳感器則更多地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、機械監(jiān)控、安全檢測等領(lǐng)域,用于測量和控制各種非電量參數(shù)。
綜上所述,電量傳感器和非電量傳感器在檢測對象、工作原理以及應(yīng)用場景等方面存在明顯的區(qū)別。這些區(qū)別使得它們能夠分別適應(yīng)不同的測量和控制需求,在各自的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重要作用。
內(nèi)容來自百科網(wǎng)