電量隔離傳感器工作原理簡(jiǎn)介

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　　作者:羅德泉



　　摘要：本文主要介紹電量隔離傳感器的基本工作原理。

　　關(guān)鍵詞：電量隔離傳感器/變送器，監(jiān)控系統(tǒng)，抗干擾技術(shù)


　　一、 概述

　　電量隔離傳感器/變送器是針對(duì)工程中的電量檢測(cè)(監(jiān)測(cè))，提高系統(tǒng)的整體抗干擾能力，而研制開(kāi)發(fā)的一種小體積、高性能的電信號(hào)量測(cè)部件或模塊。

　　電量隔離傳感器/變送器可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的大電流、高電壓、功率、頻率、相角、電度等電參量進(jìn)行隔離測(cè)量和變換，也可以對(duì)各種微弱信號(hào)(如各種橋路信號(hào))進(jìn)行隔離放大和變換，將其調(diào)理后，變換成符合國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的電壓、電流、頻率等模擬信號(hào)或變換成數(shù)字量、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)等信號(hào)輸出。這些輸出信號(hào)可以和傳統(tǒng)的指針式儀表相接，也與現(xiàn)代的數(shù)字式自控儀表、各種A/D轉(zhuǎn)換器以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接配接，從而可以形成一個(gè)組成高可靠的工業(yè)檢測(cè)(監(jiān)測(cè))或控制系統(tǒng)。

　　由于電量隔離傳感器在應(yīng)用中，用戶(hù)不需做二次開(kāi)發(fā)工作，高電壓或大電流信號(hào)可以直接接入產(chǎn)品，（通過(guò)端子、插針輸入或穿孔方式輸入），就可以得到相應(yīng)的輸出信號(hào)。因此電量隔離傳感器作為信號(hào)調(diào)理、隔離和變換功能摸塊，是工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中比較理想的變送器產(chǎn)品。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制或檢測(cè)(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)對(duì)電量隔離傳感器的要求也越來(lái)越高，特別是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、檢測(cè)精度和功能方面。由于數(shù)字化產(chǎn)品不論其性能還是功能，如非線性校正和小信號(hào)處理方面，模擬產(chǎn)品是不可比擬的。因此，電量隔離傳感器的數(shù)字化是一種必然趨勢(shì)。


　　下面就電量隔離傳感器的工作原理作一個(gè)簡(jiǎn)述，供大家參考。


　　二、 電量隔離傳感器基本工作原理

　　由于電量隔離傳感器產(chǎn)品的被檢測(cè)對(duì)像主要是電流和電壓信號(hào)，所以下面主要介紹電流和電壓信號(hào)的檢測(cè)原理。


　　1 交流信號(hào)檢測(cè)原理

　　交流信號(hào)又分為交流電壓和電流信號(hào)。,圖1為交流電流信號(hào)的檢測(cè)原理框圖，圖2為交流電壓信號(hào)的檢測(cè)原理框圖，由CT和PT對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離，電流為穿孔輸入方式，電壓為端子接線輸入方式。



其中，CT為電流互感器，PT為電壓互感器，輸出一般為0~5V或4~20mA。


　　2、直流信號(hào)檢測(cè)原理


　　圖3為直流信號(hào)檢測(cè)原理框圖


直流信號(hào)分為直流電壓和直流電流，直流電流一般是通過(guò)電阻取樣，直流電壓一般用電阻降壓處理。由一個(gè)隔離電源向前置放大器供電,隔離原理常用的有兩種方案，一種是采用線性光耦隔離技術(shù)，一種是采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)。

　　由上述原理框圖可以看出，不論是交流信號(hào)還是直流信號(hào)，輸入輸出都是完全隔離的，一般，現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)都是大電流、高電壓或是微小信號(hào)，這樣電量隔離傳感器就可以把現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與低壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全隔離，避免系統(tǒng)受到強(qiáng)信號(hào)的干擾，從而提高系統(tǒng)的可靠性。



　　三、 結(jié)束語(yǔ)

　　以上簡(jiǎn)單地介紹了電量隔離傳感器的基本工作原理。由于電量隔離傳感器產(chǎn)品種類(lèi)較多，電量隔離傳感器實(shí)現(xiàn)的方法較多，本文對(duì)電量隔離傳感器原理作了簡(jiǎn)單介紹。僅供有關(guān)人員參考，讓我們共同推動(dòng)電量隔離傳感器技術(shù)的發(fā)展。