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                                  超爾崎電流變送器說明

                                  時間:2020-07-31 10:54:56 來源:未知 點擊:

                                  超爾崎電流變送器可以直接將被測主回路交流電流或者直流電流轉換成按線性比例輸出的DC4~20mA(通過250Ω 電阻轉換DC 1~5V或通過500Ω電阻 轉換DC2~10V)恒流環標準信號,連續輸送到接收裝置(計算機或顯示儀表)。


                                  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交流電流轉換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器,產品廣泛應用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動控制以及調度系統。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結構形式,其特點為:
                                  1、準確度高(典型:0.2% 最好0.05%);
                                  2、整個量程范圍都有極高的線性度;
                                  3、集成化程度高,結構簡單,優良的溫度特性和長期工作穩定性,使變送器免于定期校驗。
                                  超爾崎直流電流變送器將被測信號變換成一電壓,經HCNR200/201線性光耦直接變換成一個與被測信號成極好線性關系并且完全隔離的電壓,再經恒壓(流)至輸出。具有原理非常簡單,線路設計精煉,可靠性高,安裝方便等優點。
                                  超爾崎電流變送器可以直接將被測主回路中的交流電流轉換成按線性比例輸出的直流4~20mA(通過250Ω電阻轉換成直流1~5V或通過500Ω電阻 轉換直流2~10V)恒流環標準信號,連續輸送到接收裝置(計算機或顯示儀表)。
                                  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、負端和信號輸出端;
                                  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。國內首創4種補償措施和6大全面保護功能,兩線端口防感應雷能力強,具有雷擊波和突波的保護能力等優點。特別適用發電機、電動機、智能低壓配電柜、空調、風機、路燈等負載電流的智能監控系統。
                                  電流變送器超低功耗,單只靜態時0.096W,滿量程功耗為0.48W,輸出電流內部限制功耗為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電量(交流電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、頻率、相位、功率因數、直流電壓、電流等)轉換成按線性比例直流電流或電壓輸出(電能脈沖輸出)的測量儀表。它廣
                                  泛應用于電力、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣測量、自動控制以及調度系統。
                                  超爾崎電量變送器的基本測量電路一般由下圖幾個部分組成:
                                  由于我們需要測量的電量一般都為高電壓(57.7-380V)和大電流(1A-10A),如果不對它們進行隔離和把幅度減小,將對人身安全和設備造成嚴重威脅,信號輸入隔離一般采用電壓互感器(PT)和電流互感器(CT),對這一部分的基本要求為:
                                  a. 信號隔離的耐壓絕緣性能要好,耐壓應>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償的,因此,一定要選用優質材料和先進工藝制造的高線性度PT、CT,才能保證變送器測量的線性度。
                                  c. PT、CT的輸出負載要小,由于變送器使用的PT、CT的鐵芯截面受體積限制都比較小,因此隨著輸出負載的增大,其非線性將急劇增加,一般PT的輸出電流應<1mA,CT的輸出電流應<10mA(一般為5mA左右),取樣電阻應<200Ω。
                                  這部分是電量變送器的核心,通過它把不同的被測電量轉換成相應的輸出電量,相應于不同的被測電量而采用不同的轉換電路。具體電路將在后面再詳細介紹。
                                  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.具有一定的帶負載能力;
                                  b.恒定輸出。即在一定的負載范圍內,其輸出值不受負載變化的影響,即在電壓輸出時,應為恒壓輸出,電流輸出時應為恒流輸出。
                                  輸出的一般電路如下圖:
                                                                                                                                圖中N為運算放大器,V為晶體三極管,擴大運算放大器的輸出電流。
                                  有的變送器有可能該電路和電量轉換電路合并在一起。

                                  分類

                                  超爾崎數字變送器

                                  超爾崎主要特點
                                  1、數字量輸出,采用光纖傳輸,可有效避免傳輸過程的損耗和電磁干擾;
                                  2、雙通道測量,可以是一路電壓、一路電流或兩路電壓或兩路電流的組合。每個通道的量程可配置。電壓、電流組合可以實現功率測量,兩個相同屬性通道可用于實現微差測量;
                                  3、同一個測量通道即可測量模擬量,又可測量脈沖量。
                                  模擬量測量技術指標
                                  帶寬:100kHz;
                                  采樣頻率:250kHz;
                                  準確度:0.05級或0.1級;
                                  電壓測量范圍:不同型號可涵蓋1mV~1280V的交直流電壓;
                                  電流測量范圍:不同型號可涵蓋100uA~128A的交直流電流;
                                  脈沖量測量技術指標
                                  頻率:0.1Hz~50kHz;
                                  幅值:通模擬量輸入范圍;
                                  波形:結合截止頻率可設置的濾波器,可以測量任意信號的基波頻率。
                                  由于上述特性,使其既可以直接用于測量各種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、轉速、扭矩、振動等傳感器或其它類型的模擬量輸出變送器配套使用測量各種非電量信號;相同屬性的兩個通道進行微差測量可方便的實現互感器校驗儀等功能:
                                  超爾崎電流變送器
                                  1、 將被測直流電流隔離轉換成按線性比例輸出的單路標準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、標準導軌(35mm)安裝;
                                    4、 廣泛應用于各類工業電流在線隔離檢測系統;
                                    5、 體積小、外型尺寸(mm):95(L)×37(W)×32(H);
                                    6、供電在11V~30V內通用;
                                  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的雙絞線導線;
                                  2、在電流源輸出電阻足夠大時,經磁場耦合感應到導線環路內的電壓,不會產生顯著影響,因為干擾源引起的電流極小,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、電容性干擾會導致接收器電阻有關誤差,對于4~20mA兩線制環路,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個電阻小到不足以產生顯著誤差,因此,可以允許的電線長度比電壓遙測系統更長更遠;
                                  4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進行換接,不因電線長度的不等造成精度的差異;
                                  5、將4mA用于零電平,使判斷開路或傳感器損壞(0mA狀態)十分方便。
                                  6、 在兩線輸出口容易增設防浪涌和防雷器件,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體(ST)ASIC芯片為實現無源交流隔離傳感器(互感原理)的兩線制電流遙測技術手段而定型生產的單片模塊產品。無源交流隔離傳感器(互感原理)輸入的電壓信號經整流濾波和I/V轉換后輸出一個隨I1線性變化的直流電壓信號U2,U2作為浮地控制信號去控制該模塊輸出4~20mA的標準化電流環路,該模塊實現了無源交流隔離傳感器信號變換為兩根連接線路發送的呈線性比例的環路電流,接受器通過測量已知電阻RL兩端的壓降對環路電流進行檢測。
                                   
                                  新型變送器
                                    隨著智能電網的不斷發展和升級,信瑞達電力設備系列的電流傳感器也在技術、設計和效用等方面不斷進行改進和完善,對冶金、化工等行業的電流測流具有重大作用。
                                    基于智能電網的光纖電流傳感器,新型光纖電流傳感器就是智能電網快速發展的科技產物。我國推出了XDGDL-1光纖電流傳感系統,實現了管線電流傳感系統的全數字閉環控制,具有穩定性和線性度好、靈敏度高等特點,滿足了大量程范圍的高精度測量要求。
                                    同時,該系統開發了一種可現場繞制的伸縮結構,安裝方便,可避免雜散磁場的干擾,母線偏心的測量誤差小于正負0.1%,實現了一種高精度信號轉換方案,為整流器控制設備提供高精度模擬信號和標準數字通信接口。
                                    工業升級發展促進電流傳感器改進
                                    在我國工業發展升級的驅動下,電力設備的安全性使用越來越受到重視。電流傳感器作為一個兼具保護性和監控作用的工具,將會在未來的電網中起到更重要的意義。相比國外同類產品,國內的電流傳感器技術還有很大的差距需要彌補和提高。
                                    國內也逐漸涌現出有很多新型產業,都需要傳感器的支持,無論是出于安全性考慮還是市場效益考慮,電流傳感器將會趨于更加高效可靠,在低碳環保的要求下,小型化也是未來的一大趨勢,這也將促進國內傳感器廠商投入更多的經歷開發新技術和產品。在不久的將來,電流傳感器將會在更多行業得到廣泛應用,同時將為新興物聯網打好基礎。

                                  兩線制電流變送器

                                  兩線制是指現場變送器與控制室儀表聯系僅用兩根導線,這兩根線既是電源線,又是信號線。兩線制與三線制 (一根正電源線,兩根信號線,其中一根共GND) 和四線制(兩根正負電源線,兩根信號線,其中一根GND)相比,兩線制的優點是:
                                  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的導線;可節省大量電纜線和安裝費用;
                                  2、在電流源輸出電阻足夠大時,經磁場耦合感應到導線環路內的電壓,不會產生顯著影響,因為干擾源引起的電流極小,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、電容性干擾會導致接收器電阻有關誤差,對于4~20mA兩線制環路,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個電阻小到不足以產生顯著誤差,因此,可以允許的電線長度比電壓遙測系統更長更遠;
                                  4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進行換接,不因電線長度的不等而造成精度的差異,實現分散采集,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,使判斷開路與短路或傳感器損壞(0mA狀態)十分方便。
                                  6,在兩線輸出口非常容易增設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(以配送說明書為準)
                                  在使用時要安裝在現場設備的動力線上,從國外的行業動態及變送器心片供求量即可略知一斑,如果系統是在環境較為惡劣的工業現場長期使用,因此需考慮硬件系統工作的安全性和可靠性,根據需要還可將模擬量變換為數字量。傳感器和變送器一同構成自動控制的監測信號源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應的變送器。
                                  電流變送器的模塊實現了無源交流隔離傳感器信號變換為兩根連接線路發送的呈線性比例的環路電流,二線制變送器是輔助工作電源的+24V端接變送器正端,電源負端通過采樣電阻或電流表接變送器的負端。模擬地與數字地相互分開,這樣可提高系統工作的安全性。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的導線。

                                  超爾崎應用
                                  電流變送器在單片機控制的許多應用場合,都要使用變送器來將單片機不能直接測量的信號轉換成單片機可以處理的電模擬信號,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,即將測量信號轉換為0-5V電壓輸出,這是運放直接輸出,信號功率<0.05W,通過模擬/數字轉換電路轉換數字信號供單片機讀取、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儀表管送到變送器的波紋管兩側,以波紋管兩側的差壓帶動機械放大裝置用指針指示水位的一種遠方儀表。當然還有把電氣模擬量變換成數字量的也可以叫變送器。以上只是從概念上說明傳感器和變送器的區別。
                                  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用。

                                  超爾崎使用
                                  電流變送器的4-20mA輸出如何轉換?
                                  兩線制的輸出為4~20 mA,通過250 Ω的精密電阻轉換成1~5 V或2-10V的模擬電壓信號.轉換成數字信號有多種方法,系統的輸入模塊采用壓頻轉換器件LM231將模擬電壓信號轉換成頻率信號,用光電耦合器件TL117進行模擬量與數字量的隔離。
                                  同時模擬信號處理電路與數字信號處理電路分別使用兩組獨立的電源,模擬地與數字地相互分開,這樣可提高系統工作的安全性。利用壓頻轉換器件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劣比較?
                                  但在信號需要遠距離傳輸或使用環境中電網干擾較大的場合,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,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,有時輸出的直流電壓上還疊加有交流成分,使單片機產生誤判斷,控制出現錯誤,嚴重時還會損壞設備,輸出0-5V絕對不能遠傳,遠傳后線路壓降大,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。
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