功率变送器主要由三相隔离采样电路、a/d转换器、单片机、dsp器件、d/a转换器、定标放大器和专用厚膜集成v/i转换器组成。
三相交流输入信号经三相隔离采样电路后,形成三相电流、三相电压信号的共地跟踪电压信号,在单片机控制下由a/d转换器对其进行多点同步采样,采样得到的数据由dsp器件按电工原理计算出被测信号的三相有功功率(数字量),再经d/a转换器把代表三相功率的数字信号转换为模拟量,由定标放大器放大、定标后,形成直流电压输出vz;vz输出经专用厚膜集成v/i变换器后形成0~20ma或4~20ma直流电流输出iz。
本系列产品的关键是计算机软件和运行速度。为了保证功率测量的真实性,必须保证各路电压、电流信号同时被采样;为了保证功率测量的准确性,必须保证在一个正弦波时间间隔内采样点数足够多(一般来说采样点数应大于20)。采样点数多、数据量大,就对计算速度提出了高的要求,必须保证计算程序在一个正弦波周期内完成全部运算。
在计算机软件控制下,传感器可以直接输出测得的功率数据,
三相三线电路:p=uab×ia×cosφ+ubc×ib×cosφ
三相四线电路:p=ua×ia×cosφ+ub×ib×cosφ+uc×ic×cosφ
这时输出信号是带方向的,比如wbp311p71 2.5v±2.5v直流电压输出的传感器。当功率输入为0时,传感器功率输出值为2.5v;当三相电流正向流动时,传感器功率输出值从2.5v基础上增加,输入达额定值时,功率输出值为5v;当三相电流反向流动时,功率输出值从2.5v基础上减少,输入达额定值时,功率输出值为0v。
在计算机软件控制下,传感器可以输出测得的功率数据的值,
三相三线电路:p=│uab×ia×cosφ+ubc×ib×cosφ│
三相四线电路:p=│ua×ia×cosφ+ub×ib×cosφ+uc×ic×cosφ│
这时输出信号是不带方向的,比如wbp312p71 0~5v直流电压输出的传感器。当功率输入为0时,传感器功率输出值为0v;当三相电流同时改变方向时,传感器的功率输出值保持不变。
厚膜集成v/i转换器是我公司配套开发的专用器件,它把直流电压信号变换为0~20ma直流电流输出。配加高稳定的偏置电路后,可以形成4ma~20ma输出。