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电量隔离传感器的检测技术分析

21IC中国电子网?? 2010年11月30日 ?? 收藏0

  一、 概述

  电量隔离传感器/变送器是针对工程中的电量检测(监测),提高系统的整体抗干扰能力,而研制开发的一种小体积、高性能的电信号量测部件或模块。

  电量隔离传感器/变送器可以对现场的大电流、高电压、功率、频率、相角、电度等电参量进行隔离测量和变换,也可以对各种微弱信号(如各种 桥路信号)进行隔离放大和变换,将其调理后,变换成符合国际通用标准的电压、电流、频率等模拟信号或变换成数字量、开关量状态等信号输出。这些输出信号可 以和传统的指针式仪表相接,也与现代的数字式自控仪表、各种A/D转换器以及计算机系统直接配接,从而可以形成一个组成高可靠的工业检测(监测)或控制系 统。

  由于电量隔离传感器在应用中,用户不需做二次开发工作,高电压或大电流信号可 以直接接入产品,(通过端子、插针输入或穿孔方式输入),就可以得到相应的输出信号。因此电量隔离传感器作为信号调理、隔离和变换功能摸块,是工业控制和 数据采集系统中比较理想的变送器产品。

  随着科学技术的不断发展,工业控制或检测 (监测)系统对电量隔离传感器的要求也越来越高,特别是在产品的稳定性、检测精度和功能方面。由于数字化产品不论其性能还是功能,如非线性校正和小信号处 理方面,模拟产品是不可比拟的。因此,电量隔离传感器的数字化是一种必然趋势。

  下面就电量隔离传感器的工作原理作一个简述,供大家参考。

  二、 电量隔离传感器基本工作原理

  由于电量隔离传感器产品的被检测对像主要是电流和电压信号,所以下面主要介绍电流和电压信号的检测原理。

  1 交流信号检测原理

  交流信号又分为交流电压和电流信号。,图1为交流电流信号的检测原理框图,图2为交流电压信号的检测原理框图,由CT和PT对信号进行隔离,电流为穿孔输入方式,电压为端子接线输入方式。

交流电流信号的检测原理框图

交流电压信号的检测原理框图

  其中,CT为电流互感器,PT为电压互感器,输出一般为0~5V或4~20mA。

  2、直流信号检测原理

  图3为直流信号检测原理框图

直流信号检测原理框图

  直流信号分为直流电压和直流电流,直流电流一般是通过电阻取样,直流电压一般用电阻降压处理。由一个隔离电源向前置放大器供电,隔离原理常用的有两种方案,一种是采用线性光耦隔离技术,一种是采用调制解调技术。

  由上述原理框图可以看出,不论是交流信号还是直流信号,输入输出都是完全隔离的,一般,现场输入信号都是大电流、高电压或是微小信号,这 样电量隔离传感器就可以把现场信号与低压数据采集系统完全隔离,避免系统受到强信号的干扰,从而提高系统的可靠性。

  三、 结束语

  以上简单地介绍了电量隔离传感器的基本工作原理。由于电量隔离传感器产品种类较多,电量隔离传感器实现的方法较多,本文对电量隔离传感器原理作了简单介绍。仅供有关人员参考,让我们共同推动电量隔离传感器技术的发展。


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电量隔离传感器? 互感器? 直流信号?

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