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超爾崎電流變送器說(shuō)明

時(shí)間:2020-07-31 10:54:56 來(lái)源:未知 點(diǎn)擊:

超爾崎電流變送器可以直接將被測(cè)主回路交流電流或者直流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4~20mA(通過(guò)250Ω 電阻轉(zhuǎn)換DC 1~5V或通過(guò)500Ω電阻 轉(zhuǎn)換DC2~10V)恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),連續(xù)輸送到接收裝置(計(jì)算機(jī)或顯示儀表)。


超爾崎電流變送器概述:
超爾崎電流變送器分直流電流變送器和交流電流變送器兩種。超爾崎交流電流變送器是一種能將被測(cè)交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動(dòng)控制以及調(diào)度系統(tǒng)。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結(jié)構(gòu)形式,其特點(diǎn)為:
1、準(zhǔn)確度高(典型:0.2% 最好0.05%);
2、整個(gè)量程范圍都有極高的線性度;
3、集成化程度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,優(yōu)良的溫度特性和長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性,使變送器免于定期校驗(yàn)。
超爾崎直流電流變送器將被測(cè)信號(hào)變換成一電壓,經(jīng)HCNR200/201線性光耦直接變換成一個(gè)與被測(cè)信號(hào)成極好線性關(guān)系并且完全隔離的電壓,再經(jīng)恒壓(流)至輸出。具有原理非常簡(jiǎn)單,線路設(shè)計(jì)精煉,可靠性高,安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
超爾崎電流變送器可以直接將被測(cè)主回路中的交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的直流4~20mA(通過(guò)250Ω電阻轉(zhuǎn)換成直流1~5V或通過(guò)500Ω電阻 轉(zhuǎn)換直流2~10V)恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),連續(xù)輸送到接收裝置(計(jì)算機(jī)或顯示儀表)。
電流變送器原副邊高度絕緣隔離,有兩線制和三線制的輸出接線方式。三線制變送器有輔助工作電源+24V的正端、負(fù)端和信號(hào)輸出端;
超爾崎電流變送器具有精度高,體積小、功耗小、頻響寬、抗干擾等特性。國(guó)內(nèi)首創(chuàng)4種補(bǔ)償措施和6大全面保護(hù)功能,兩線端口防感應(yīng)雷能力強(qiáng),具有雷擊波和突波的保護(hù)能力等優(yōu)點(diǎn)。特別適用發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、智能低壓配電柜、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、路燈等負(fù)載電流的智能監(jiān)控系統(tǒng)。
電流變送器超低功耗,單只靜態(tài)時(shí)0.096W,滿量程功耗為0.48W,輸出電流內(nèi)部限制功耗為0.6W。
 
超爾崎電流變送器原理:
超爾崎電流變送器是一種將被測(cè)電量(交流電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、頻率、相位、功率因數(shù)、直流電壓、電流等)轉(zhuǎn)換成按線性比例直流電流或電壓輸出(電能脈沖輸出)的測(cè)量?jī)x表。它廣
泛應(yīng)用于電力、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣測(cè)量、自動(dòng)控制以及調(diào)度系統(tǒng)。
超爾崎電量變送器的基本測(cè)量電路一般由下圖幾個(gè)部分組成:
由于我們需要測(cè)量的電量一般都為高電壓(57.7-380V)和大電流(1A-10A),如果不對(duì)它們進(jìn)行隔離和把幅度減小,將對(duì)人身安全和設(shè)備造成嚴(yán)重威脅,信號(hào)輸入隔離一般采用電壓互感器(PT)和電流互感器(CT),對(duì)這一部分的基本要求為:
a. 信號(hào)隔離的耐壓絕緣性能要好,耐壓應(yīng)>2kV。
b. 線性要好,由于PT、CT都采用鐵磁材料加工而成,它們的線性不好,在以后的電路中是很難補(bǔ)償?shù)模虼?,一定要選用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)工藝制造的高線性度PT、CT,才能保證變送器測(cè)量的線性度。
c. PT、CT的輸出負(fù)載要小,由于變送器使用的PT、CT的鐵芯截面受體積限制都比較小,因此隨著輸出負(fù)載的增大,其非線性將急劇增加,一般PT的輸出電流應(yīng)<1mA,CT的輸出電流應(yīng)<10mA(一般為5mA左右),取樣電阻應(yīng)<200Ω。
這部分是電量變送器的核心,通過(guò)它把不同的被測(cè)電量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出電量,相應(yīng)于不同的被測(cè)電量而采用不同的轉(zhuǎn)換電路。具體電路將在后面再詳細(xì)介紹。
這部分電路的作用是輸出變送器需要輸出的電量,它的基本要求是:
a.具有一定的帶負(fù)載能力;
b.恒定輸出。即在一定的負(fù)載范圍內(nèi),其輸出值不受負(fù)載變化的影響,即在電壓輸出時(shí),應(yīng)為恒壓輸出,電流輸出時(shí)應(yīng)為恒流輸出。
輸出的一般電路如下圖:
                                                                                              圖中N為運(yùn)算放大器,V為晶體三極管,擴(kuò)大運(yùn)算放大器的輸出電流。
有的變送器有可能該電路和電量轉(zhuǎn)換電路合并在一起。

分類

超爾崎數(shù)字變送器

超爾崎主要特點(diǎn)
1、數(shù)字量輸出,采用光纖傳輸,可有效避免傳輸過(guò)程的損耗和電磁干擾;
2、雙通道測(cè)量,可以是一路電壓、一路電流或兩路電壓或兩路電流的組合。每個(gè)通道的量程可配置。電壓、電流組合可以實(shí)現(xiàn)功率測(cè)量,兩個(gè)相同屬性通道可用于實(shí)現(xiàn)微差測(cè)量;
3、同一個(gè)測(cè)量通道即可測(cè)量模擬量,又可測(cè)量脈沖量。
模擬量測(cè)量技術(shù)指標(biāo)
帶寬:100kHz;
采樣頻率:250kHz;
準(zhǔn)確度:0.05級(jí)或0.1級(jí);
電壓測(cè)量范圍:不同型號(hào)可涵蓋1mV~1280V的交直流電壓;
電流測(cè)量范圍:不同型號(hào)可涵蓋100uA~128A的交直流電流;
脈沖量測(cè)量技術(shù)指標(biāo)
頻率:0.1Hz~50kHz;
幅值:通模擬量輸入范圍;
波形:結(jié)合截止頻率可設(shè)置的濾波器,可以測(cè)量任意信號(hào)的基波頻率。
由于上述特性,使其既可以直接用于測(cè)量各種1280V/128A以下的電參量,又可與互感器、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、分壓器、分流器、羅氏線圈等各種電量傳感器配套測(cè)量更高的電壓和更大的電流;還可與熱電偶、流量、壓力、位移、轉(zhuǎn)速、扭矩、振動(dòng)等傳感器或其它類型的模擬量輸出變送器配套使用測(cè)量各種非電量信號(hào);相同屬性的兩個(gè)通道進(jìn)行微差測(cè)量可方便的實(shí)現(xiàn)互感器校驗(yàn)儀等功能:
超爾崎電流變送器
1、 將被測(cè)直流電流隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的單路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流;
  2、 低功耗、三重隔離、可靠性高;
A1單路直流電壓高精度變送器 A1單路直流電壓高精度變送器
 3、 電流拔插端子接入、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌(35mm)安裝;
  4、 廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)電流在線隔離檢測(cè)系統(tǒng);
  5、 體積小、外型尺寸(mm):95(L)×37(W)×32(H);
  6、供電在11V~30V內(nèi)通用;
1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,傳輸線可用非常便宜的更細(xì)的雙絞線導(dǎo)線;
2、在電流源輸出電阻足夠大時(shí),經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓,不會(huì)產(chǎn)生顯著影響,因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小,一般利用雙絞線就能抵抗降低干擾;
A1雙路直流電壓高精度變送器 A1雙路直流電壓高精度變送器
3、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差,對(duì)于4~20mA兩線制環(huán)路,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差,因此,可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn);
4、各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接,不因電線長(zhǎng)度的不等造成精度的差異;
5、將4mA用于零電平,使判斷開(kāi)路或傳感器損壞(0mA狀態(tài))十分方便。
6、 在兩線輸出口容易增設(shè)防浪涌和防雷器件,有利于安全防雷防爆。
DH4-20mA電流變送器變送器模塊是采用意法半導(dǎo)體(ST)ASIC芯片為實(shí)現(xiàn)無(wú)源交流隔離傳感器(互感原理)的兩線制電流遙測(cè)技術(shù)手段而定型生產(chǎn)的單片模塊產(chǎn)品。無(wú)源交流隔離傳感器(互感原理)輸入的電壓信號(hào)經(jīng)整流濾波和I/V轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)隨I1線性變化的直流電壓信號(hào)U2,U2作為浮地控制信號(hào)去控制該模塊輸出4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)化電流環(huán)路,該模塊實(shí)現(xiàn)了無(wú)源交流隔離傳感器信號(hào)變換為兩根連接線路發(fā)送的呈線性比例的環(huán)路電流,接受器通過(guò)測(cè)量已知電阻RL兩端的壓降對(duì)環(huán)路電流進(jìn)行檢測(cè)。
 
新型變送器
  隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和升級(jí),信瑞達(dá)電力設(shè)備系列的電流傳感器也在技術(shù)、設(shè)計(jì)和效用等方面不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善,對(duì)冶金、化工等行業(yè)的電流測(cè)流具有重大作用。
  基于智能電網(wǎng)的光纖電流傳感器,新型光纖電流傳感器就是智能電網(wǎng)快速發(fā)展的科技產(chǎn)物。我國(guó)推出了XDGDL-1光纖電流傳感系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了管線電流傳感系統(tǒng)的全數(shù)字閉環(huán)控制,具有穩(wěn)定性和線性度好、靈敏度高等特點(diǎn),滿足了大量程范圍的高精度測(cè)量要求。
  同時(shí),該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種可現(xiàn)場(chǎng)繞制的伸縮結(jié)構(gòu),安裝方便,可避免雜散磁場(chǎng)的干擾,母線偏心的測(cè)量誤差小于正負(fù)0.1%,實(shí)現(xiàn)了一種高精度信號(hào)轉(zhuǎn)換方案,為整流器控制設(shè)備提供高精度模擬信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信接口。
  工業(yè)升級(jí)發(fā)展促進(jìn)電流傳感器改進(jìn)
  在我國(guó)工業(yè)發(fā)展升級(jí)的驅(qū)動(dòng)下,電力設(shè)備的安全性使用越來(lái)越受到重視。電流傳感器作為一個(gè)兼具保護(hù)性和監(jiān)控作用的工具,將會(huì)在未來(lái)的電網(wǎng)中起到更重要的意義。相比國(guó)外同類產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)的電流傳感器技術(shù)還有很大的差距需要彌補(bǔ)和提高。
  國(guó)內(nèi)也逐漸涌現(xiàn)出有很多新型產(chǎn)業(yè),都需要傳感器的支持,無(wú)論是出于安全性考慮還是市場(chǎng)效益考慮,電流傳感器將會(huì)趨于更加高效可靠,在低碳環(huán)保的要求下,小型化也是未來(lái)的一大趨勢(shì),這也將促進(jìn)國(guó)內(nèi)傳感器廠商投入更多的經(jīng)歷開(kāi)發(fā)新技術(shù)和產(chǎn)品。在不久的將來(lái),電流傳感器將會(huì)在更多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,同時(shí)將為新興物聯(lián)網(wǎng)打好基礎(chǔ)。

兩線制電流變送器

兩線制是指現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)線,這兩根線既是電源線,又是信號(hào)線。兩線制與三線制 (一根正電源線,兩根信號(hào)線,其中一根共GND) 和四線制(兩根正負(fù)電源線,兩根信號(hào)線,其中一根GND)相比,兩線制的優(yōu)點(diǎn)是:
1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線;可節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用;
2、在電流源輸出電阻足夠大時(shí),經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓,不會(huì)產(chǎn)生顯著影響,因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小,一般利用雙絞線就能降低干擾;兩線制與三線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。
3、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差,對(duì)于4~20mA兩線制環(huán)路,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差,因此,可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn);
4、各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接,不因電線長(zhǎng)度的不等而造成精度的差異,實(shí)現(xiàn)分散采集,分散式采集的好處就是:分散采集,集中控制....
5、將4mA用于零電平,使判斷開(kāi)路與短路或傳感器損壞(0mA狀態(tài))十分方便。
6,在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。

電流變送器安裝(以配送說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn))
在使用時(shí)要安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)力線上,從國(guó)外的行業(yè)動(dòng)態(tài)及變送器心片供求量即可略知一斑,如果系統(tǒng)是在環(huán)境較為惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期使用,因此需考慮硬件系統(tǒng)工作的安全性和可靠性,根據(jù)需要還可將模擬量變換為數(shù)字量。傳感器和變送器一同構(gòu)成自動(dòng)控制的監(jiān)測(cè)信號(hào)源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應(yīng)的變送器。
電流變送器的模塊實(shí)現(xiàn)了無(wú)源交流隔離傳感器信號(hào)變換為兩根連接線路發(fā)送的呈線性比例的環(huán)路電流,二線制變送器是輔助工作電源的+24V端接變送器正端,電源負(fù)端通過(guò)采樣電阻或電流表接變送器的負(fù)端。模擬地與數(shù)字地相互分開(kāi),這樣可提高系統(tǒng)工作的安全性。不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線。

超爾崎應(yīng)用
電流變送器在單片機(jī)控制的許多應(yīng)用場(chǎng)合,都要使用變送器來(lái)將單片機(jī)不能直接測(cè)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以處理的電模擬信號(hào),如電流變送器,壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。早期的變送器大多為電壓輸出型,即將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-5V電壓輸出,這是運(yùn)放直接輸出,信號(hào)功率<0.05W,通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)讀取、控制。
是將液位傳感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通過(guò)儀表管送到變送器的波紋管兩側(cè),以波紋管兩側(cè)的差壓帶動(dòng)機(jī)械放大裝置用指針指示水位的一種遠(yuǎn)方儀表。當(dāng)然還有把電氣模擬量變換成數(shù)字量的也可以叫變送器。以上只是從概念上說(shuō)明傳感器和變送器的區(qū)別。
而兩線制電流輸出型電流變送器以其具有極高的抗干擾能力得到了廣泛應(yīng)用。

超爾崎使用
電流變送器的4-20mA輸出如何轉(zhuǎn)換?
兩線制的輸出為4~20 mA,通過(guò)250 Ω的精密電阻轉(zhuǎn)換成1~5 V或2-10V的模擬電壓信號(hào).轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)有多種方法,系統(tǒng)的輸入模塊采用壓頻轉(zhuǎn)換器件LM231將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào),用光電耦合器件TL117進(jìn)行模擬量與數(shù)字量的隔離。
同時(shí)模擬信號(hào)處理電路與數(shù)字信號(hào)處理電路分別使用兩組獨(dú)立的電源,模擬地與數(shù)字地相互分開(kāi),這樣可提高系統(tǒng)工作的安全性。利用壓頻轉(zhuǎn)換器件LM231也有一定的抗高頻干擾的作用。
電流輸出型與電壓輸出型有哪些優(yōu)劣比較?
但在信號(hào)需要遠(yuǎn)距離傳輸或使用環(huán)境中電網(wǎng)干擾較大的場(chǎng)合,電壓輸出型傳感器的使用受到了極大限制,暴露了抗干擾能力較差,線路損耗破壞了精度等等等缺點(diǎn),而兩線制電流輸出型變送器以其具有極高的抗干擾能力得到了廣泛應(yīng)用。
電壓輸出型變送器抗干擾能力極差,線路損耗的破壞,談不上精度有多高,有時(shí)輸出的直流電壓上還疊加有交流成分,使單片機(jī)產(chǎn)生誤判斷,控制出現(xiàn)錯(cuò)誤,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞設(shè)備,輸出0-5V絕對(duì)不能遠(yuǎn)傳,遠(yuǎn)傳后線路壓降大,精確度大打折扣。很多的ADC,PLC,DCS的輸入信號(hào)端口都作成兩線制電流輸出型變送器4-20mA的,證明了電壓輸出型變送器被淘汰的必然趨勢(shì)。
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