電流變送器分類,原理及應(yīng)用選擇指導(dǎo)

　　集成電流變送器亦稱電流環(huán)電路，根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同可劃分成以下兩種類型：一種是電壓/電流轉(zhuǎn)換器，亦稱電流環(huán)發(fā)生器，它能將輸入電壓轉(zhuǎn)換成4~20mA的電流信號(hào)（典型產(chǎn)品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR101，XTR106和XTR115）；另一種屬于電流/電壓轉(zhuǎn)換器，也叫電流環(huán)接收器（典型產(chǎn)品為RCV420）。上述產(chǎn)品可滿足不同用戶的需要。電流變送器可以直接將被測(cè)主回路交流電流或者直流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4~20mA（通過(guò)250Ω 電阻轉(zhuǎn)換DC 1~5V或通過(guò)500Ω電阻 轉(zhuǎn)換DC2~10V）恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，連續(xù)輸送到接收裝置（計(jì)算機(jī)或顯示儀表）。

　　電流變送器分直流電流變送器和交流電流變送器兩種。交流電流變送器是一種能將被測(cè)交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動(dòng)控制以及調(diào)度系統(tǒng)。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：

　　1、準(zhǔn)確度高（典型：0.2% 最好0.05%）。

　　2、整個(gè)量程范圍都有極高的線性度。

　　3、集成化程度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，優(yōu)良的溫度特性和長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性，使變送器免于定期校驗(yàn)。

　　直流電流變送器將被測(cè)信號(hào)變換成一電壓，經(jīng)HCNR200/201線性光耦直接變換成一個(gè)與被測(cè)信號(hào)成極好線性關(guān)系并且完全隔離的電壓，再經(jīng)恒壓（流）至輸出。具有原理非常簡(jiǎn)單，線路設(shè)計(jì)精煉，可靠性高，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。 霍爾電流變送器。

? ? ? ?分類：

　　數(shù)字變送器

　　主要特點(diǎn)

　　1、數(shù)字量輸出，采用光纖傳輸，可有效避免傳輸過(guò)程的損耗和電磁干擾；

　　2、雙通道測(cè)量，可以是一路電壓、一路電流或兩路電壓或兩路電流的組合。每個(gè)通道的量程可配置。電壓、電流組合可以實(shí)現(xiàn)功率測(cè)量，兩個(gè)相同屬性通道可用于實(shí)現(xiàn)微差測(cè)量；

　　3、同一個(gè)測(cè)量通道即可測(cè)量模擬量，又可測(cè)量脈沖量。

　　模擬量測(cè)量技術(shù)指標(biāo)

　　帶寬：100kHz；

　　采樣頻率：250kHz；

　　準(zhǔn)確度：0.05級(jí)或0.1級(jí)；

　　電壓測(cè)量范圍：不同型號(hào)可涵蓋1mV~1280V的交直流電壓；

　　電流測(cè)量范圍：不同型號(hào)可涵蓋100uA~128A的交直流電流；

　　脈沖量測(cè)量技術(shù)指標(biāo)

　　頻率：0.1Hz~50kHz；

　　幅值：通模擬量輸入范圍；

　　波形：結(jié)合截止頻率可設(shè)置的濾波器，可以測(cè)量任意信號(hào)的基波頻率。

　　由于上述特性，使其既可以直接用于測(cè)量各種1280V/128A以下的電參量，又可與互感器、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、分壓器、分流器、羅氏線圈等各種電量傳感器配套測(cè)量更高的電壓和更大的電流；還可與熱電偶、流量、壓力、位移、轉(zhuǎn)速、扭矩、振動(dòng)等傳感器或其它類型的模擬量輸出變送器配套使用測(cè)量各種非電量信號(hào)；相同屬性的兩個(gè)通道進(jìn)行微差測(cè)量可方便的實(shí)現(xiàn)互感器校驗(yàn)儀等功能：

　　電流變送器

　　1、 將被測(cè)直流電流隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的單路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流；

　　2、 低功耗、三重隔離、可靠性高；A1單路直流電壓高精度變送器

　　3、 電流拔插端子接入、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌（35mm）安裝；

　　4、 廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)電流在線隔離檢測(cè)系統(tǒng)；

　　5、 體積小、外型尺寸（mm）：95（L）×37（W）×32（H）；

　　6、供電在11V~30V內(nèi)通用；

　　A1單路直流電壓高精度變送器

　　1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，傳輸線可用非常便宜的更細(xì)的雙絞線導(dǎo)線；

　　2、在電流源輸出電阻足夠大時(shí)，經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會(huì)產(chǎn)生顯著影響，因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能抵抗降低干擾；

　　3、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對(duì)于4～20mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn)；

　　4、各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長(zhǎng)度的不等造成精度的差異；

　　5、將4mA用于零電平，使判斷開(kāi)路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便。

　　6、 在兩線輸出口容易增設(shè)防浪涌和防雷器件，有利于安全防雷防爆。

　　A1雙路直流電壓高精度變送器

　　DH4-20mA電流變送器變送器模塊是采用意法半導(dǎo)體（ST）ASIC芯片為實(shí)現(xiàn)無(wú)源交流隔離傳感器（互感原理）的兩線制電流遙測(cè)技術(shù)手段而定型生產(chǎn)的單片模塊產(chǎn)品。無(wú)源交流隔離傳感器（互感原理）輸入的電壓信號(hào)經(jīng)整流濾波和I/V轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)隨I1線性變化的直流電壓信號(hào)U2，U2作為浮地控制信號(hào)去控制該模塊輸出4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)化電流環(huán)路，該模塊實(shí)現(xiàn)了無(wú)源交流隔離傳感器信號(hào)變換為兩根連接線路發(fā)送的呈線性比例的環(huán)路電流，接受器通過(guò)測(cè)量已知電阻RL兩端的壓降對(duì)環(huán)路電流進(jìn)行檢測(cè)。

　　新型變送器英國(guó)出現(xiàn)了一種適合于安裝在240伏-600安變電站主線上的電流傳感器，這種傳感器對(duì)變電站的電力輸出進(jìn)行監(jiān)控，可以減少地方電網(wǎng)故障所造成的停電時(shí)間。電流傳感器可以對(duì)供電電纜進(jìn)行電流監(jiān)控，若是電纜出線超負(fù)荷，這些電流傳感器可將一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他相中，或者是新鋪設(shè)的電纜中，保護(hù)電纜的安全使用和運(yùn)行。

　　隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和升級(jí)，信瑞達(dá)電力設(shè)備系列的電流傳感器也在技術(shù)、設(shè)計(jì)和效用等方面不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，對(duì)冶金、化工等行業(yè)的電流測(cè)流具有重大作用。

　　基于智能電網(wǎng)的光纖電流傳感器，新型光纖電流傳感器就是智能電網(wǎng)快速發(fā)展的科技產(chǎn)物。我國(guó)推出了XDGDL-1光纖電流傳感系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管線電流傳感系統(tǒng)的全數(shù)字閉環(huán)控制，具有穩(wěn)定性和線性度好、靈敏度高等特點(diǎn)，滿足了大量程范圍的高精度測(cè)量要求。

　　同時(shí)，該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種可現(xiàn)場(chǎng)繞制的伸縮結(jié)構(gòu)，安裝方便，可避免雜散磁場(chǎng)的干擾，母線偏心的測(cè)量誤差小于正負(fù)0.1%，實(shí)現(xiàn)了一種高精度信號(hào)轉(zhuǎn)換方案，為整流器控制設(shè)備提供高精度模擬信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通信接口。

　　工業(yè)升級(jí)發(fā)展促進(jìn)電流傳感器改進(jìn)

　　在我國(guó)工業(yè)發(fā)展升級(jí)的驅(qū)動(dòng)下，電力設(shè)備的安全性使用越來(lái)越受到重視。電流傳感器作為一個(gè)兼具保護(hù)性和監(jiān)控作用的工具，將會(huì)在未來(lái)的電網(wǎng)中起到更重要的意義。相比國(guó)外同類產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)的電流傳感器技術(shù)還有很大的差距需要彌補(bǔ)和提高。

　　國(guó)內(nèi)也逐漸涌現(xiàn)出有很多新型產(chǎn)業(yè)，都需要傳感器的支持，無(wú)論是出于安全性考慮還是市場(chǎng)效益考慮，電流傳感器將會(huì)趨于更加高效可靠，在低碳環(huán)保的要求下，小型化也是未來(lái)的一大趨勢(shì)，這也將促進(jìn)國(guó)內(nèi)傳感器廠商投入更多的經(jīng)歷開(kāi)發(fā)新技術(shù)和產(chǎn)品。在不久的將來(lái)，電流傳感器將會(huì)在更多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)將為新興物聯(lián)網(wǎng)打好基礎(chǔ)。

　　兩線制電流變送器

　　兩線制是指現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)線，這兩根線既是電源線，又是信號(hào)線。兩線制與三線制 （一根正電源線，兩根信號(hào)線，其中一根共GND） 和四線制（兩根正負(fù)電源線，兩根信號(hào)線，其中一根GND）相比，兩線制的優(yōu)點(diǎn)是：

　　1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線；可節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用；

　　2、在電流源輸出電阻足夠大時(shí)，經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會(huì)產(chǎn)生顯著影響，因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能降低干擾；兩線制與三線制必須用屏蔽線，屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。

　　3、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對(duì)于4～20mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn)；

　　4、各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長(zhǎng)度的不等而造成精度的差異，實(shí)現(xiàn)分散采集，分散式采集的好處就是：分散采集，集中控制。。。

　　.5、將4mA用于零電平，使判斷開(kāi)路與短路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便。

　　6，在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件，有利于安全防雷防爆。

　　電流變送器可以直接將被測(cè)主回路交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4~20mA（通過(guò)250Ω 電阻轉(zhuǎn)換DC 1~5V或通過(guò)500Ω電阻 轉(zhuǎn)換DC2~10V）恒流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，連續(xù)輸送到接收裝置（計(jì)算機(jī)或顯示儀表）。 電流變送器原副邊高度絕緣隔離，兩線制輸出接線，輔助工作電源+24V與輸出信號(hào)線DC4~20mA共用，具有精度高，體積小、功耗小、頻響寬、抗干擾、國(guó)內(nèi)首創(chuàng)4種補(bǔ)償措施和6大全面保護(hù)功能，兩線端口防感應(yīng)雷能力強(qiáng)，具有雷擊波和突波的保護(hù)能力等優(yōu)點(diǎn)。特別適用發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、智能低壓配電柜、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、路燈等負(fù)載電流的智能監(jiān)控系統(tǒng)； 電流變送器超低功耗，單只靜態(tài)時(shí)0.096W，滿量程功耗為0.48W，輸出電流內(nèi)部限制功耗為0.6W.