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电量变送器的工作原理与优点和电流电压变送器的优劣的辨别

本文主要是和大家分享下关于电量变送器的工作原理与优点和电流电压变送器的优劣的辨别,下面就一起来看看吧。
电量变送器的工作原理与优点
工作原理
电流变送器可以直接将被测主回路交流电流转换成按线性比例输出的dc4~20ma(通过250ω电阻转换dc1~5v或通过500ω电阻转换dc2~10v)恒流环标准信号,连续输送到接收装置(计算机或显示仪表)。
电流变送器原副边高度绝缘隔离,两线制输出接线,辅助工作电源+24v与输出信号线dc4~20ma共用,具有精度高,体积小、功耗小、频响宽、抗干扰、国内*4种补偿措施和6大全面保护功能,两线端口防感应雷能力强,具有雷击波和突波的保护能力等优点。特别适用发电机、电动机、智能低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统。
优点
1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,传输线可用非常便宜的更细的双绞线导线;
2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能抵抗降低干扰;3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4~20ma两线制环路,接收器电阻通常为250ω(取样uout=1~5v)这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远;
4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等造成精度的差异;
5、将4ma用于零电平,使判断开路或传感器损坏(0ma状态)十分方便。
6,在两线输出口容易增设防浪涌和防雷器件,有利于安全防雷防爆。
dh4-20ma电量变送器变送器模块是中科院方舟公司采用意法半导体(st)asic芯片为实现无源交流隔离传感器(互感原理)的两线制电流遥测技术手段而定型生产的单片模块产品。无源交流隔离传感器(互感原理)输入的电流电压信号经整流滤波和i/v转换后输出一个随i1线性变化的直流电压信号u2,u2作为浮地控制信号去控制该模块输出4~20ma的标准化电流环路,该模块实现了无源交流隔离传感器信号变换为两根连接线路发送的呈线性比例的环路电流,接受器通过测量已知电阻rl两端的压降对环路电流进行检测。
生产资料市场化以后,加剧激烈的竞争,真假优劣难辨,又因变送器是边缘学科,很多工程设计人员对此较陌生,有些厂家产品工业级别和民用商用级别指标混淆(工业级的价格是民用商用级的2-3倍)有些厂家产品用几角钱的lm324和lm431就可以做出一只变送器,不信的话您打开看看,你几百元买来的是不是用的lm324和lm431,这样的变送器送您,您敢不敢用呵!
笔者试以常用的0.5级精度的电流电压变送器为例,从以下方法着手来辨别真假优劣。
(1)基准要稳,4ma是对应的输入零位基准,基准不稳,谈何精度线性度,冷开机3分锺内4ma的零位漂移变化不超过4.000ma0.5%以内;(即3.98-4.02ma),负载250ω上的压降为0.995-1.005v,国外ic心片多用昂贵的能隙基准,温漂系数每度变化10ppm;
(2)内电路总计消耗电流<4ma,加整定后等于4.000ma,而且有源整流滤波放大恒流电路不因原边输入变化而消耗电流也随之变化,国外ic心片采用恒流供电;(3)当工作电压24.000v时,满量程20.000ma时,满量程20.000ma的读数不会因负载0-700ω变化而变化;变化不超过20.000ma0.5%以内;
(4)当满量程20.000ma时,负载250ω时,满量程20.000ma的读数不会因工作电压15.000v-30.000v变化而变化;变化不超过20.000ma0.5%以内;
(5)当原边过载时,输出电流不超过25.000ma+10%以内,否则plc/dcs内供变送器用的24v工作电源和a/d输入箝位电路因功耗过大而损坏,另外变送器内的射随输出亦因功耗过大而损坏,无a/d输入箝位电路的更遭殃;
(6)当工作电压24v接反时不得损坏变送器,必须有极性保护;
(7)当两线之间因感应雷及感应浪涌电压超过24v时要箝位,不得损坏变送器;一般在两线之间并联1-2只tvs瞬态保护二极管1.5ke可抑制每20秒间隔一次的20毫秒脉宽的正反脉冲的冲击,瞬态承受冲击功率1.5kw-3kw;
(8)产品标示的线性度0.5%是误差还是相对误差,可以按以下方法来辨别方可一目了然:符合下述指标是真的线性度0.5%.
原边输入为零时输出4ma正负0.5%(3.98-4.02ma),负载250ω上的压降为0.995-1.005v
原边输入10%时输出5.6ma正负0.5%(5.572-5.628ma)负载250欧姆上的压降为1.393-1.407v
原边输入25%时输出8ma正负0.5%(7.96-8.04ma)负载250ω上的压降为1.990-2.010v
原边输入50%时输出12ma正负0.5%(11.94-12.06ma)负载250ω上的压降为2.985-3.015v
原边输入75%时输出16ma正负0.5%(15.92-16.08ma)负载250ω上的压降为3.980-4.020v
原边输100%时输出20ma正负0.5%(19.90-20.10ma)负载250ω上的压降为4.975-5.025v
(9)原边输入过载时必须限流:原边输入过载大于125%时输出过流限制25ma+10%(25.00-27.50ma)负载250ω上的压降为6.250-6.875v;
(10)感应浪涌电压超过24v时有无箝位的辨别:在两线输出端口并一个交流50v指针式表头,用交流50v接两根线去瞬间碰一下两线输出端口,看有无箝位,箝位多少伏可一目了然啦;
(11)有无极性保护的辨别:用指针式万用表ω乘10k档正反测量两线输出端口,总有一次ω阻值无限大,就有极性保护;
(12)有无极输出电流长时间短路保护:原边输入100%时或过载大于125%-200%时,将负载250ω短路,测量短路保护限制是否在25ma+10%;
(13)工业级别和民用商用级别的辨别:工业级别工作温度范围是-25度到+70度,温漂系数是每度变化100ppm,即温度每度变化1度,精度变化为万分之一;民用商用级别工作温度范围是0度(或-10度)到+70度(或+50度),温漂系数是每度变化250ppm,即温度每度变化1度,精度变化为万分之二点五;电流电压变送器的温漂系数可以用恒温箱或高低温箱来试验验证较繁琐。
上述13种方法同样可用与其它变送器真假优劣的辨别。
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