电压型传感器
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伴随着城市人口和建设规模的扩大,各种用电设备的增多,用电量越来越大,城市的供电设备经常超负荷运转,用电环境变得越来越恶劣,对电源的“考验”越来越严重。
据统计,每天,用电设备都要遭受120次左右各种的电源问题的侵扰,电子设备故障的60%来自电源。
因此,电源问题的重要性日益凸显出来。
原先作为配角,资金投入较少的电源越来越受到厂商和研究人员的重视,电源技术遂发展成为一门崭新的技术。
而今,小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。
例如开关电源、硬开关、然开关、参数稳压、线性反馈稳压、磁铁技术、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。
实际需求直接推动电源技术不断发展和进步,为了自动检测和显示电流,并在过流、过压等危害情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制,具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势,检测电流或电压的传感器便应运而生并在我国开始受到广大电源设计者的青睐。
本文介绍了电压传感器的分类详细。
电压传感器有哪些----电压传感器(直流电压输入类型)的分类A1单路直流电压高精度变送器A1双路直流电压高精度变送器A41单路直流电压变送器A43单路直流电压变送器D31单路直流电压变送器电压传感器有哪些----电压传感器(交流电压输入类型)的分类A1单相交流电压变送器单相交流电压变送器电压传感器有哪些----电压传感器规格J:电压互感器;D:单相;Z:浇注绝缘;10:额定一次电压10KV。
Q:全工况;10/√3/0.1/√3:额定变比,额定一次电压与额定二次电压之比;0.1/3:辅助绕组二次电压;0.5:准确度等级;330VA:二次负荷的视在功率。
三相交流电压变送器三相交流电压变送器A41单相交流电压变送器A42三相交流电压变送器A43单相交流电压变送器D32单相交流电压变送器直流电压传感器工作原理:线性光电隔离或调制解调原理产品用途:用于测量直流电压产品优势:最佳的性能/价格比,响应快,精度高,稳定性好,体积小,重量轻,安装简便,测量电压直接输入产品应用:广泛用于测量直流电压的场所■性能参数●安装方式:PCB安装●原边额定电流:1V;5V;20V;50V;100V;200V;220V;300V;380V;500V;用户指定●原边测量范围:2V;6V;25V;60;120;240V;250V;360V;450V;600V●额定输出:5V;10V;DC0~20mA;DC4~20mA;用户指定●辅助电源:DC12V ,DC24V ,DC±5V,DC±12V ,用户指定●负载能力:电压输出:5mA;电流输出:6V●线性度:0.1%●准确度:0.2%;0.5%●过载能力:2倍标称输入,可持续●隔离耐压:1Kv;3kV/50Hz,1Min●失调电压:≤10mV●温度漂移:≤100PPM/℃●频带宽度:DC●消耗电流:〈25mA+输出电流●响应时间:光电隔离《15uS;调制型《150mS●工作温度:-10℃~+70℃●储存温度:-25℃~+85℃交流电压传感器工作原理:新型电磁隔离产品用途:用于测量交流电压,特别使用于工频50Hz正弦波交流电压产品优势:最佳的性能/价格比,耗电损,体积小,重量轻,安装简便,测量电压直接输入产品应用:广泛用于测量交流电压的场所■性能参数●安装方式:标准导轨+平面螺钉固定●原边额定电流:5V;20V;50V;100V;200V;220V;300V;380V;500V;800V;1000V;用户指定●原边测量范围:6V;25V;60;120;240V;250V;360V;450V;600V;900V;1200V●额定输出:1V;2V;5V;10V;DC0~20mA;DC4~20mA;用户指定●辅助电源:DC5V,DC12V ,DC24V ,DC±5V,DC±12V ,AC220V;DC220V;用户指定●负载能力:电压输出:5mA;电流输出:6V●线性度:0.1%●准确度:0.1%;0.2%;0.5%●过载能力:2倍标称输入,可持续●隔离耐压:3kV/50Hz,1Min●失调电压:≤10mV●温度漂移:≤100PPM/℃●频带宽度:20~5KHz●消耗电流:〈5mA+输出电流●响应时间:《250mS●工作温度:-10℃~+70℃●储存温度:-25℃~+85℃。
电压型电流传感器原理电压型电流传感器是一种常用的电流测量装置,它是通过测量电路中的电压来间接测量电流的。
它的工作原理是基于欧姆定律和电压分压原理。
我们来了解一下欧姆定律。
欧姆定律是描述电阻元件中电流、电压和电阻之间的关系的定律。
根据欧姆定律,电流等于电压与电阻的比值,即 I = U/R,其中 I 表示电流,U 表示电压,R 表示电阻。
接下来,我们来了解一下电压分压原理。
电压分压原理是指在电路中,当电阻不同的两个电阻元件连接在串联的电路中时,电压会按照电阻的比例分配。
根据电压分压原理,我们可以通过测量电路中的某个电阻元件的电压来间接测量电路中的电流。
基于以上原理,电压型电流传感器的工作原理可以简单描述如下:将待测电流通过一个测量电阻元件,测量电阻元件的两端会产生一个与待测电流成正比的电压。
然后,使用电压传感器测量这个电压信号,并将其转换为相应的电流值。
最后,通过显示器或者其他输出设备来显示或记录测得的电流数值。
电压型电流传感器的优势在于其测量电路中只有测量电阻元件,不需要插入电路中断电进行测量。
这种非侵入式的测量方式使得电压型电流传感器在实际应用中更加方便和安全。
然而,电压型电流传感器也存在一些局限性。
首先,由于测量电阻元件的阻值通常较小,所以其对电流的测量范围有一定的限制。
其次,由于测量电阻元件的接入会对电路产生一定的影响,因此需要对电路进行校正和补偿。
此外,电压型电流传感器对电路中的电压稳定性和工作环境条件的要求较高,需要保证测量电路的稳定性和抗干扰能力。
在实际应用中,电压型电流传感器广泛应用于电力系统、工业自动化、电子设备等领域。
电力系统中常用的电流测量装置,如电流表、电流互感器等,都是基于电压型电流传感器原理设计的。
在工业自动化中,电压型电流传感器可以用于电机驱动、电力监测等方面。
在电子设备中,电压型电流传感器可以用于电池充放电管理、充电器控制等应用。
总结起来,电压型电流传感器是一种通过测量电路中的电压来间接测量电流的装置。
电流型与电压型传感器1. 引言在物理学和工程学中,我们经常需要测量和监测各种物理量,例如温度、压力、湿度等。
为了实现这些目标,传感器起到了至关重要的作用。
传感器是一种能够将非电信号转换为电信号的设备,它们可以将物理量转换成可测量的电流或电压信号。
本文将介绍两种常见的传感器类型:电流型和电压型传感器。
我们将详细讨论它们的工作原理、应用领域以及优缺点。
2. 电流型传感器2.1 工作原理电流型传感器是一种能够将被测量物理量转换成相应输出电流信号的传感器。
它们利用一些基本的物理原理,如霍尔效应或欧姆定律来实现这一转换。
以霍尔效应为例,当被测量物体附近存在磁场时,通过霍尔元件(如霍尔传感器)可以测量到产生在该元件上的霍尔电压。
这个霍尔电压与磁场强度成正比,并且可以通过欧姆定律转换为输出电流信号。
2.2 应用领域电流型传感器广泛应用于各种领域,包括工业自动化、电力系统、车辆控制和医疗设备等。
它们在以下情况下特别有用:•测量高电压或高电流:由于电流型传感器能够直接测量电流,因此它们非常适合用于测量高电压或高电流系统中的参数。
•长距离传输:由于输出信号是电流,而不是电压,因此可以通过长距离传输而不会有信号损失。
•抗干扰能力强:由于输出信号是通过当前测量得到的,所以对外界干扰的抗干扰能力较强。
2.3 优缺点优点: - 直接测量物理量,无需额外转换。
- 抗干扰能力强。
- 适用于高电压和高电流系统。
缺点: - 需要专门的接口和设备来读取和处理输出信号。
- 不适用于需要较长距离传输的场景。
- 对环境条件要求较高。
3. 电压型传感器3.1 工作原理电压型传感器是一种能够将被测量物理量转换成相应输出电压信号的传感器。
它们通常利用一些特定的电路和元件(如电阻、电容或晶体管)来实现这一转换。
以电阻为例,当被测量物理量改变时,导致电阻值发生变化。
通过测量这个变化的电阻值,可以计算出输出电压信号。
3.2 应用领域电压型传感器在许多领域得到广泛应用,包括温度测量、湿度测量、压力测量等。
FM-FS风速传感器(电压型)FM-FS风速传感器(电压型) 技术参数:.供电电压:DC5-24V 或者 DC12-24 V(可选).信号输出方式:电压:0-2v 0-5v、0-10v(可选).传感器样式:三杯式.启动风速:0.4-0.8m/s.分辨率: 0.1m/s.测量范围:0-30m 0-60m(可选).系统误差:±3%.接线方式:电压:三线制.工作温度:-20℃~80℃.功耗:脉冲型MAX≤0.2W;电压型MAX≤0.3W;电流型MAX≤0.7W.重量:<1kg<>FM-FS风速传感器(电压型) 功能及特点:风速传感器由壳体、风杯和电路模块组成。
传感器壳体和风杯采用铝合金材料,使用特种模具精密压铸工艺,尺寸公差甚小表面精度甚高,内部电路均经过防护处理,整个传感器具有很高的强度、耐候性、防腐蚀和防水性。
电缆接插件为军工插头,具有良好的防腐、防侵蚀性能,能够保证仪器长期使用,同时配合内部进口轴承系统,确保了风速采集的精确性。
电路PCB采用军工级A级材料,确保了参数的稳定和电气性能的品质;电子元件均采用进口工业级芯片,使得整体具有极可靠的抗电磁干扰能力,能保证主机在-20℃~60℃,湿度10%─95%范围内均能正常工作。
风速传感器体积小巧,法兰盘底座,携带、安装方便快捷、外观精美,测量精度高,量程宽,稳定性能好,低功耗,数据信息性度好,信号传输距离长,抗外界干扰能力强,信号输出形式多样,铝合金材料质量轻,强度高。
FM-FS风速传感器(电压型) 适用范围:.可广泛应用于温室、环境保护、气象站、船舶、码头、重机、吊车、港口、码头、缆车、任何需要测量风速风向的场所。
FM-FS风速传感器(电压型) 外型规格:12。
JBF62P-ATV2电压信号传感器使用说明书(使用产品前,请阅读使用说明书)1概述JBF62P-A TV2型电压信号传感器(以下简称传感器)为总线编址型现场设备,用于监测双路三相三(四)线制的消防设备电源。
当其监测的消防设备电源出现供电中断、过压、欠压、缺相、错相等故障时,传感器会实时将上述故障信号传递给消防设备电源状态监控器进行声、光报警。
1.1产品特点⚫具有对双路三相三(四)线交流电压进行实时监测的功能,可在100秒内报出消防设备电源的供电中断、过压、欠压、缺相、错相等故障;⚫与监控器间采用无极性两总线连接方式,无需外接电源;⚫支持编码器编址和监控器编址,编址范围1 ~252;⚫兼容三相三线和三相四线监测,通过软件设置进行切换;⚫支持宽电压测量范围,支持AC50V ~AC500V;⚫精度高,误差≤5%;⚫采用低功耗设计,额定静态工作电流<0.4mA;⚫结构紧凑,节省安装空间,支持导轨式安装;⚫内部测量电路与被测电压、电流采用隔离方式,安全性能高;⚫接线端子上方具有防护盖板,安装、使用更安全;⚫结构件采用阻燃材料,满足V0等级阻燃要求。
1.2适用范围可被广泛应用于一般工业与民用建筑,与JBF-62S60型消防设备电源状态监控器进行配接,组成消防设备电源监控系统。
1.3型号组成产品代号:第一、二位:A交流、S单相/T三相;第三、四位:V电压、1-9电压信号采集通道数;(无电压监测则空置)第五、六位:A电流、1-9电流信号采集通道数;(无电流监测则空置)2工作原理传感器内置高性能MCU和可靠的电压测量单元,通过其对被监控消防设备电源电压的实时测量和判断,当被监控消防设备电源出现供电中断、过压、欠压、缺相、错相等故障时,能够准确判断出故障信息,点亮故障指示灯,并将故障信息上传至监控器,实现对消防设备电源的实时监控功能。
3性能参数环境特性防爆特性电气特性通讯特性兼容性JBF62S60消防设备电源状态监控器机械特性探测特性执行标准GB 28184-2011《消防设备电源监控系统》4 安装调试4.1 安装说明/步骤⚫ 外形尺寸如图1所示(单位:mm );图1 外形尺寸图⚫ 使用编码器对传感器进行编址;⚫ 将传感器安装在消防设备电源配电箱内的35mm 标准导轨上; ⚫ 接线示意图如图2所示;图2 接线示意图⚫将无极性要求的回路总线接入到传感器的L1/L2端子;⚫电压输入接线方式区分三相三线和三相四线制的消防设备电源配电系统:◼三相三线制:将被监测消防设备电源的主电电压信号按照要求依次接入到传感器的U1A、U1B、U1C端子,同时将U1B端子和U1N端子进行短接;将被监测消防设备电源的备电电压信号按照要求依次接入到传感器的U2A、U2B、U2C端子,同时将U2B端子和U2N端子进行短接;◼三相四线制:将被监测消防设备电源的主电电压信号按照要求依次接入到传感器的U1A、U1B、U1C、U1N端子;将被监测消防设备电源的备电电压信号按照要求依次接入到传感器的U2A、U2B、U2C、U2N端子;⚫回路总线建议使用双绞线,导线截面积不小于1.0mm2;⚫传感器与电源输出端间的交流电压线截面积不小于1.5mm2。
霍尔原理型电压传感器引言霍尔原理型电压传感器是一种常见的传感器类型,可以测量电流或磁场,并将其转换为可测量的电压信号。
它在许多应用领域中发挥着重要作用,如电力系统、工业自动化、电子设备等。
本文将重点介绍霍尔原理型电压传感器的工作原理、应用领域以及优点。
一、工作原理霍尔原理是基于霍尔效应的一种传感器工作原理。
霍尔效应是指当有电流通过一块导体时,如果将该导体置于磁场中,那么在导体两侧将会产生电势差。
霍尔传感器利用这一原理,通过测量电势差来确定电流或磁场的强度。
具体而言,霍尔原理型电压传感器由霍尔元件、磁场源和信号处理电路组成。
当电流通过霍尔元件时,磁场源产生的磁场作用于霍尔元件,使其两侧产生电势差。
信号处理电路会将这个电势差转换为相应的电压信号,从而实现电流或磁场的测量。
二、应用领域霍尔原理型电压传感器在许多领域中都有广泛的应用。
1. 电力系统:在电力系统中,霍尔原理型电压传感器用于测量电流,监测电力设备的工作状态,以及实现电能计量等功能。
它具有高精度、快速响应和较小的测量误差等优点,可提高电力系统的运行效率和安全性。
2. 工业自动化:在工业自动化领域,霍尔原理型电压传感器可以用于监测电机的运行状态、测量输送带的速度、检测物体的位置等。
它可以实时监测各种工艺参数,提高生产效率和质量。
3. 电子设备:在电子设备中,霍尔原理型电压传感器常用于测量电流、检测磁场以及实现位置控制等功能。
它具有体积小、响应速度快、可靠性高等特点,可以满足电子设备对传感器的高要求。
三、优点霍尔原理型电压传感器相比其他传感器类型具有以下优点。
1. 非接触式测量:霍尔原理型电压传感器采用非接触式测量方式,不需要与被测物理量直接接触,避免了传感器与被测物之间的摩擦或损耗,提高了测量的准确性和可靠性。
2. 高灵敏度:霍尔原理型电压传感器对电流或磁场的测量具有高灵敏度,可以检测微小的变化,并将其转换为可测量的电压信号。
3. 宽测量范围:霍尔原理型电压传感器的测量范围较宽,可以适应不同的测量需求,从小电流到大电流都可以进行准确测量。
标准电压输出型电流传感器
标准电压输出型电流传感器是一种将测量信号转换为0-5V电压输出的设备。
这种传感器通常采用运放直接输出,信号功率小于0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。
然而,这种传感器在远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合中可能会受到限制,因为其抗干扰能力较差,线路损耗会破坏精度。
此外,还有一种两线制电流输出型变送器,它以其极高的抗干扰能力得到了广泛应用。
这种传感器的电压输出型在抗干扰能力方面表现较差,线路损耗会破坏精度,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分,使单片机产生误判断,控制出现错误,严重时还会损坏设备。
请注意,对于具体的电流传感器型号和性能参数,您可能需要直接咨询制造商或相关供应商以获取更准确的信息。
一二三霍尔电压传感器霍尔电压传感器概述 霍尔电压传感器是一种利用霍尔效应,将原边电压转化成副边可测量信号的一种传感器。
原边电压通过外置或内置电阻,将电流限制在10mA,此电流经过多匝绕组之后,经过聚磁材料将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零。
实际上霍尔电压传感器利用的是和磁平衡闭环霍尔电流传感器一样的技术,即零磁通霍尔电流传感器。
霍尔电压传感器原理 霍尔电压传感器实际上是一种特殊的原边多匝的霍尔闭环电流传感器。
因为是基于霍尔闭环零磁通原理,所以可以测量直流电压,交流电压和混合波形的电压。
霍尔电压传感器原理图 基于磁平衡霍尔原理,需要原边匹配一个内置或外置电阻,该电阻随着测量的电压量程增大,需要的阻值和功率也相应增大,甚至需要加散热片。
因为原边采用多匝绕组,故存在比较大的电感,一般响应速度不高,频率范围有限。
霍尔电压传感器的分类霍尔电压传感器从安装方式上可以分为:基于PCB板安装基于螺钉固定安装导轨型安装霍尔电压传感器的应用IGBT等开关功率器件共同构成了电力电子的核心。
在UPS,电源,风电,铁路,太阳能等各行各业均有广泛应用。
因为原边采用多匝绕组,故存在比较大的电感,一般响应速度不高,频率范围有限。
霍尔电压传感器应用四 需要电压测量的场合很多,因为霍尔电压传感器的特点是既能测量交流又能测量直流,所以应用的场合比较多,在大功率原件得到应用的今天,霍尔原理的电压传感器与霍尔电流传感器一起同IGBT等开关功率器件共同构成了电力电子的核心,在UPS,风电,铁路,光伏,整流,电镀等各行各业都有着广泛的应用。
霍尔电压传感器测量 霍尔电压传感器生产厂家很多,目前市场占有率最高的应该是LEM公司。
LEM的霍尔电压传感器最高电压是6400V。
烟雾传感器工作原理
烟雾传感器工作原理主要有两种:光学型传感器和光电电压型传感器。
光学型传感器是一种使用光学原理监测烟雾浓度的传感器。
它采用一
个发射LED(发光二极管)照射另一个接收LED,当烟雾进入照射区域,
阻碍了照射LED的光线,使得接收LED的接收到的光线变暗,由此改变LED的电流量,从而由电路来进行测量,从而得到烟雾的浓度。
光电电压型传感器采用的是光学和电子学技术原理,其中由发光二极
管LED发出的光被雾雾液滴所反射,把来自LED的光聚焦在模拟光电池上,这个模拟光电池就可以输出电压,来显示出烟雾浓度的程度,也就是说,
烟雾浓度越低,产生的电压就越大,烟雾浓度越高,产生的电压就越小,
以此来测量烟雾的浓度。
霍尔电流、电压传感器霍尔电流传感器的工作原理信瑞达霍尔电流传感器、霍尔电压传感器/ 霍尔电流变送器、霍尔电压变送器是根据霍尔原理制成的。
它有两种工作方式,即磁平衡式和直放式。
霍尔电流、电压传感器一般由原边电路、聚磁环、霍尔器件、(次级线圈)和放大电路等组成。
1 、直放式电流传感器(开环式LF系列)众所周知,当电流通过一根长导线时,在导线周围将产生一磁场,这一磁场的大小与流过导线的电流成正比,它可以通过磁芯聚集感应到霍尔器件上并使其有一信号输出。
这一信号经信号放大器放大后直接输出,一般的额定输出标定为4V。
2、磁平衡式电流变送器(闭环式szxrdt系列)磁平衡式电流传感器也称补偿式传感器,即主回路被测电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈电流所产生的磁场进行补偿,从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。
磁平衡式电流传感器的具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被聚磁环聚集并感应到霍尔器件上,所产生的信号输出用于驱动相应的功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is。
这一电流再通过多匝绕组产生磁场,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场,使霍尔器件的输出逐渐减小。
当与Ip与匝数相乘所产生的磁场相等时,Is不再增加,这时的霍尔器件起指示零磁通的作用,此时可以通过Is来跟踪Ip。
当Ip变化时,平衡受到破坏,霍尔器件有信号输出,即重复上述过程,最后重新达到平衡。
被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。
一旦磁场失去平衡,霍尔器件就有信号输出。
经功率放大后,立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。
从磁场失衡到再次平衡,所需的时间理论上不到1μs,这是一个动态平衡的过程。
3、霍尔电压传感器(闭环式LF 系列)霍尔电压传感器的工作原理与闭环式电流传感器相似,也是以磁平衡方式工作的。
4、交流/直流变换器(LF 系列)交流/直流变换器与电流或电压传感器相配合使用所组成的模块可以把0~1V的交、直流信号转换为4~20mA(或0~20mA)、0~5V的标准直流信号(可分隔离和非隔离两种)。
霍尔电流传感器是利用霍尔效应将一次大电流变换为二次微小电压信号的传感器。
实际设计的霍尔传感器往往通过运算放大器等电路,将微弱的电压信号放大为标准电压或电流信号。
霍尔效应电流传感器可用于监测直流或交流电流。
这一系列的产品包括可调节线性、零点平衡、数字以及线性电流传感器。
在选择前,需要对与霍尔电流传感器工作有关联的方方面面作番调查研究。
要了解被测量的特点:如被测量的状态、性质,测量的范围、幅值和频带,测量的速度、时间、精度要求、过载的幅度和和出现频率等。
霍尔电流传感器型号说明与选型:1、前三个字母表示霍尔效应电流传感器分类:DCH表示开环,直放式霍尔效应电流传感器,输出多为电压(V)。
DBC表示闭环,磁平衡霍尔效应电流传感器,输出多为电流(mA);也有少部分转换成电压(V)输出。
DVC表示闭环,霍尔效应电压传感器,输出形式同上。
DDC表示直流小电流传感器,磁调制原理,输出形式同上。
DZ表示转换器。
2、中间数字表示上述传感器的额定值电流传感器为安培(A),电压传感器为安匝(IT)或最高工作电压(V)。
①后辍字母表示内孔及安装固定方式矩形窗口(内孔),螺钉固定,插座输出,不加字母。
圆形内孔用O表示,线路板安装用P表示。
单电源用D表示。
可拆卸结构用K表示。
②特殊说明,用通用技术语言表示。
大规格(2KA以上)霍尔电流传感器与国内外同类产品比较主要特点如下:1、磁路采用去剩磁技术措施,磁失调《0.05%。
一般产品磁失调达百分级,已接触到国外公司产品也不例外。
部分产品由于过载产生剩磁,可使产品报废。
2、本产品对外磁场干扰,采用外磁场抵消法;双路磁路使干扰磁场相对抵消。
而信号磁场设计在强磁场状态,外磁场比信号磁场弱,影响可忽略。
3、电路采用双恒温措施,减少温漂,提高稳定度。
大型电流传感器采用多霍尔对称部局、强信号磁场,大大减轻了霍尔元件的不等位影响。
上述技术措施,大型电流传感具有如下特点:1、高准确度、高稳定性、高可靠性,可适用任何工作现场。
电压传感器对电压的测量是工业生产中最为重要的方面之一,比如:电能在生产、输送、分配和使用的各个环节中,必须对电能质量、各种电气设备及电路的运行状态进行监视、控制和管理,另外也通过对电压状态的监视来实现对电力系统的控制和管理。
电压的测量设备主要有:电磁式电压互感器、霍尔电压传感器、分压式电压传感器以及新型电压传感器。
电磁式电压互感器电磁式电压互感器的原理和变压器是类似的,由铁芯、原边线圈、副边线圈组成,原边并联接入测量线路,当原边线圈上施加一次电压U1时,副边线圈会感应出二次电压U2。
测量仪表对二次电压U2的测量,即可得到被测线路的电压U1。
电压互感器实现了对原边电压的隔离测量,但是由于其基于变压器的原理,存在着许多的明显缺陷:1、当原边需要测量高电压时,电压互感器的受到线圈的匝数以及铁芯大小的制约,体积将会做得非常大。
2、电压互感器存在电感线圈和铁芯,所以其频带不宽,一般只能用于工频50Hz或其它额定频率测量,并且具有谐振、输出端不能短路等问题。
图1 电压互感器原理图霍尔电压传感器霍尔电压传感器主要包括初级线圈、磁环、次级线圈、放大电路及与初级线圈串联的限流电阻R。
原边电压通过外置或内置电阻,将电流限制在毫安级,此电流经过多匝绕组之后,经过磁环将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零。
霍尔电压传感器的原理如图2所示。
图2 霍尔电压传感器原理图霍尔电压传感器也存在着缺陷:测量电压等级越高,传感器的带宽越窄。
例如:某款6400V霍尔电压传感器的带宽仅700Hz,当用于变频电量测量时,局限性非常大。
分压式电压传感器分压式电压传感器有电阻分压式和电容分压式,将初级电压直接转化为测量仪表可用的低电压信号。
电阻分压式由于没有谐振问题,性能优于电容式分压器。
据我的了解没有电流传感器和电压传感器的说明,只能说传感器的输出形式是电流还是电压,传感器把模拟信号(如压力)转换成对应的数字信号(电压或电流),我们通过读取这些数字电信号,根据对应关系确定当前的压力。
如0-35MPa的压力对应4-20MA的电流或0-35MPa的压力对应1-5V的电压。
在单片机控制的许多应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号,如电流变送器,压力变送器、温度变送器、流量变送器等。
早期的变送器大多为电压输出型,即将测量信号转换为0-5V电压输出,这是运放直接输出,信号功率<0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。
但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合,电压输出型传感器的使用受到了极大限制,暴露了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精度等等等缺点,而两线制电流输出型变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。
电压输出型变送器抗干扰能力极差,线路损耗的破坏,谈不上精度有多高,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分,使单片机产生误判断,控制出现错误,严重时还会损坏设备,输出0-5V绝对不能远传,远传后线路压降大,精确度大打折扣。
现在很多的ADC,PLC,DCS 的输入信号端口都作成两线制电流输出型变送器4-20mA的,证明了电压输出型变送器被淘汰的必然趋势。
电压信号传感器工作原理
电压信号传感器是一种新型的传感器,它可以将电压信号转变成电流信号,并将其输出到微处理器或其它微处理器中。
由于电压传感器可以很方便地进行放大、滤波和A/D转换等处理,
因此在现代电子电路中得到了广泛的应用。
本文对电压信号传感器的工作原理和应用进行了介绍。
电压信号传感器由三部分组成,分别是:电压信号放大电路、放大器、A/D转换电路。
这三部分组成了一个完整的电压信号传感器。
在这三部分中,A/D转换电路是整个电路的核心部分,它是把模拟量转换成数字量的装置,其功能是将输入的模拟量转换成数字量并存储起来。
A/D转换电路将输入的模拟量进行数字化处理后,可以把它转化为与输入端直接相连的数字量。
根据电子电路设计中一般采用的四位二进制计数法,数字量经过A/D转换电路后就成为了
二进制数,接着由单片机对这些二进制数进行比较、运算和处理,就可得出被测电压信号的幅值和频率等信息,同时还能将这些信息通过串行接口传送到计算机中去。
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