功率變送器工作原理

功率變送器主要由三相隔離采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、DSP器件、D/A轉(zhuǎn)換器、定標(biāo)放大器和厚膜集成V/I轉(zhuǎn)換器組成。

　三相交流輸入信號(hào)經(jīng)三相隔離采樣電路后，形成三相電流、三相電壓信號(hào)的共地跟蹤電壓信號(hào)，在單片機(jī)控制下由A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)其進(jìn)行多點(diǎn)同步采樣，采樣得到的數(shù)據(jù)由DSP器件按電工原理計(jì)算出被測(cè)信號(hào)的三相有功功率(數(shù)字量)，再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器把代表三相功率的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量，由定標(biāo)放大器放大、定標(biāo)后，形成直流電壓輸出VZ;VZ輸出經(jīng)厚膜集成V/I變換器后形成0～20mA或4～20mA直流電流輸出IZ。

　　本系列產(chǎn)品的關(guān)鍵是計(jì)算機(jī)軟件和運(yùn)行速度。為了功率測(cè)量的真實(shí)性，須各路電壓、電流信號(hào)同時(shí)被采樣;為了功率測(cè)量的準(zhǔn)確性，須在一個(gè)正弦波時(shí)間間隔內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)多(一般來(lái)說(shuō)采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)大于20)。采樣點(diǎn)數(shù)多、數(shù)據(jù)量大，就對(duì)計(jì)算速度提出了高的要求，須計(jì)算程序在一個(gè)正弦波周期內(nèi)完成運(yùn)算。

　　在計(jì)算機(jī)軟件控制下，傳感器可以直接輸出測(cè)得的功率數(shù)據(jù)，

　　三相三線電路：P=UAB×IA×COSφ+UBC×IB×COSφ

　　三相四線電路：P=UA×IA×COSφ+UB×IB×COSφ+UC×IC×COSφ

　　這時(shí)輸出信號(hào)是帶方向的，比如WBP311P71 2.5V±2.5V直流電壓輸出的傳感器。當(dāng)功率輸入為0時(shí)，傳感器功率輸出值為2.5V;當(dāng)三相電流正向流動(dòng)時(shí)，傳感器功率輸出值從2.5V基礎(chǔ)上增加，輸入達(dá)額定值時(shí)，功率輸出值為5V;當(dāng)三相電流反向流動(dòng)時(shí)，功率輸出值從2.5V基礎(chǔ)上減少，輸入達(dá)額定值時(shí)，功率輸出值為0V。

　　在計(jì)算機(jī)軟件控制下，傳感器可以輸出測(cè)得的功率數(shù)據(jù)的值，

　　三相三線電路：P=│UAB×IA×COSφ+UBC×IB×COSφ│

　　三相四線電路：P=│UA×IA×COSφ+UB×IB×COSφ+UC×IC×COSφ│

　　這時(shí)輸出信號(hào)是不帶方向的，比如WBP312P71 0～5V直流電壓輸出的傳感器。當(dāng)功率輸入為0時(shí)，傳感器功率輸出值為0V;當(dāng)三相電流同時(shí)改變方向時(shí)，傳感器的功率輸出值保持不變。

　　厚膜集成V/I轉(zhuǎn)換器是我公司配套開(kāi)發(fā)的器件，它把直流電壓信號(hào)變換為0～20mA直流電流輸出。配加高穩(wěn)定的偏置電路后，可以形成4mA～20mA輸出。

　　傳感器的安裝與接口

　　本系列產(chǎn)品均采用便于現(xiàn)場(chǎng)使用的端子接線、卡裝方式(P型結(jié)構(gòu))。三相電流均采用穿心輸入方式，三相電壓均采用接線輸入方式。當(dāng)被測(cè)電流大于5A時(shí)，采用外置互感器配合測(cè)量。

　　產(chǎn)品特點(diǎn)

　　1. 體積小、重量輕、高、功耗低，線性范圍寬;

　　2. 采用DSP技術(shù)和計(jì)算軟件，處理采樣數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

　　3. 自帶看門狗，干擾能力強(qiáng)。

　　4. 電壓輸入電路、電流輸入電路與輸出電路3方隔離，輸出信號(hào)可以共地。

　　5. 輸出形式多樣，滿足各種使用要求;

　　6. 既有用于單相電路的產(chǎn)品，也有用于3相電路的產(chǎn)品;

　　7. 溫度范圍寬，提供商業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，部分型號(hào)提供級(jí)產(chǎn)品;

　　8. 結(jié)構(gòu)形式多樣，端子接線方式，DIN卡式安裝，現(xiàn)場(chǎng)使用方便

一、性能指標(biāo)

* 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 13850-1998，IEC688：1992

* 輸入范圍：0~500V(0~5A)內(nèi)可選

* 等級(jí)：≤0.2%.F.S

* 溫度特性：≤100PPM/℃(0~50℃)

* 整機(jī)功耗：≤5.0VA

* 工作穩(wěn)定性：年變化＜0.2%

* 隔離耐壓：輸入/輸出/外殼間 AC2.0KV/min*1mA

* 緣電阻：≥20MΩ(DC500V)

* 沖擊電壓：5KV(峰值)，1.2/50uS

* 響應(yīng)時(shí)間：≤300mS

* 過(guò)載能力：2倍電壓、電流連續(xù)

* 工作環(huán)境：-10℃~50℃，20%~90%無(wú)凝露

* 貯存環(huán)境：-40℃~70℃，20%~95%無(wú)凝露

二、型號(hào)說(shuō)明

三、接線示意圖

四、外形結(jié)構(gòu)

五、注意事項(xiàng)

* 注意產(chǎn)品標(biāo)簽上的輔助電源信息，變送器的輔助電源等級(jí)和性不可接錯(cuò)，否則將損壞變送器；

* 變送器為一體化結(jié)構(gòu)，不可拆卸，同時(shí)應(yīng)避免碰撞和跌落；

* 變送器在有強(qiáng)磁干擾的環(huán)境中使用時(shí)，請(qǐng)注意輸入線的屏蔽，輸出信號(hào)應(yīng)盡可能短。集中安裝時(shí)，小安裝間隔不應(yīng)小于10mm；

* 本系列變送器內(nèi)部未設(shè)置雷擊電路，當(dāng)變送器輸入、輸出饋線暴露于室外惡劣氣候環(huán)境之中時(shí)，應(yīng)注意采取雷措施；

* 本產(chǎn)品采用阻燃ABS塑料外殼封裝，外殼限耐受溫度為＋85℃，收到高溫烘烤時(shí)會(huì)發(fā)生變形，影響產(chǎn)品性能。產(chǎn)品請(qǐng)勿在熱源附近使用或保存，請(qǐng)勿把產(chǎn)品放進(jìn)高溫箱內(nèi)烘烤；

* 請(qǐng)勿損壞或者修改產(chǎn)品的標(biāo)簽、標(biāo)志，請(qǐng)勿拆卸或改裝變送器，否則本公司將對(duì)該產(chǎn)品提供"三包"（包換、包退、包修）服務(wù)。