電量傳感器是一種電量的前端信號(hào)取樣裝置,可以將被檢測(cè)的電量通過(guò)特定的轉(zhuǎn)換,變成用戶所需要的信號(hào)進(jìn)行輸出,按照輸出類型的不同,有模擬量輸出及數(shù)字量輸出之分。
由于變頻電源的普及,測(cè)量環(huán)境的日益復(fù)雜,基于模擬量輸出的電量傳感器由于其易引入現(xiàn)場(chǎng)干擾、線路損耗等缺陷,已逐漸被基于前端數(shù)字化技術(shù)的數(shù)字量輸出電量傳感器所代替。
前端數(shù)字化技術(shù)是指電量傳感器在測(cè)量前端,就將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸,避免了傳輸環(huán)節(jié)引入電磁干擾,減少線路傳輸損耗,極大的保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性,是目前電量傳感器發(fā)展的新趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)典型的代表有湖南銀河電氣有限公司研制的SP系列變頻功率傳感器。
電量傳感器原理
當(dāng)電量傳感器輸出信息滿足某種標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),也稱電量變送器。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)控制或檢測(cè)(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)對(duì)電量隔離傳感器的要求也越來(lái)越高,特別是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、檢測(cè)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(hào)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(shì)。具有傳感檢測(cè)、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢(shì),檢測(cè)電流或電壓的傳感器便應(yīng)運(yùn)而生并在我國(guó)開(kāi)始受到廣大電源設(shè)計(jì)者的青睞。
電量傳感器技術(shù)參數(shù)
采樣頻率:250kHz
電壓范圍:0.75%~150%Un
電流范圍:1%~200%In
功率因數(shù):0.05~1
基波頻率:DC,0.1~400Hz
測(cè)量精度:電壓:B型0.2%rd(C型0.1%rd),電流0.2%rd(C型0.1%rd),功率:0.5%(功率因數(shù):0.05~0.2),0.2%rd(功率因數(shù):0.2~1),頻率:0.02%rd
電壓過(guò)載時(shí)間:10min(U《1.5Un)
電流過(guò)載時(shí)間:3min(I《2In)
隔離電壓:2Un+1kV(50/60Hz,1min)
電量傳感器分類
依據(jù)輸入信號(hào)特點(diǎn),可以分為:直流電量傳感器
最常見(jiàn)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(cè)量)
最常見(jiàn)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(cè)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(cè)量之外,其它幾種傳感器還可作為直流電量傳感器使用。
依據(jù)輸出信號(hào)特點(diǎn),可以分為:模擬量輸出電量傳感器數(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(duì)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(jì)工作。并且,相對(duì)模擬量而言,數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力較強(qiáng),尤其是數(shù)字信號(hào)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下高精度測(cè)量提供了科學(xué)的保障。