图1 交流电流变送器原理图。
如图1所示, 系统一次电流i1 经电流互感器变换为标准二次电流i2 ( 5a、1a )。i2 经变送器输入端进入变送器, 首先流经二极管d1 - d4 组成的桥式整流电路, 实现ac /dc转换, 其中压敏电阻rv对输入信号起过压保护作用。整流后的直流信号经电容c1 一级滤波后再经采样电阻rl生成0 - 5v 直流电压信号, 然后经电容c2 二级滤波后由dh420变送模块变换为4- 20ma 直流电流信号, 由变送器输出端输出, 进入dcs /plc系统, 从而实现对系统一次电流i1 的测量。其中, 多圈可调电位器rp1、rp2 分别实现对满度20ma 和零位4ma 的整定功能; 二极管d6 实现对输出信号的极性保护功能; 瞬态保护管tvs对输出信号端起瞬态感应雷与浪涌电流的过压抑制保护作用。
值得说明的是tvs二极管是一种专门用来抑制过电压的二极管。它是在普通稳压二极管的基础上发展起来的。与普通稳压二极管相比, tvs二极管具有较大截面积的硅pn结, 该pn 结工作在雪崩状态时, 脉冲吸收能力较普通二极管强。
tvs二极管有单极性和双极性两种。单极性tvs二极管只对一个方向的冲击电压起保护作用, 相当于一个稳压二极管, 靠它的伏安特性起箝位作用。双极性tvs二极管的工作原理相当于两只稳压二极管反向串联, 对正、负极性的冲击电压均能起到保护作用。tvs二极管的箝位电压低(可低达12v ) 响应时间快(可达10- 12 s), 极间电容小, 可用于信号和数据线的保护。但由于其通流能力较小(为101 ~ 102a ), 一般不宜用于电源等的初级和次级保护。