三線制 電壓輸出 變送器

小巧型壓力變送器采用高性能的感壓芯片，配合先進(jìn)的電路處理和溫度補(bǔ)償技術(shù)，將壓力變化轉(zhuǎn)化為線性的電流或電壓信號(hào)。產(chǎn)品體積小巧，易于安裝，采用不銹鋼外殼隔離防腐，適于測(cè)量與接觸部分材質(zhì)相兼容的氣體和液體等介質(zhì)，它可以用來(lái)測(cè)量表壓、負(fù)壓。本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于水廠、煉油廠、污水處理廠、建材、輕工、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體、氣體、蒸氣壓力的測(cè)量。

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產(chǎn)品特點(diǎn)：

?不銹鋼一體化結(jié)構(gòu)、可適應(yīng)惡劣環(huán)境；

?體積小、精度高、性價(jià)比高、穩(wěn)定性好；

應(yīng)用領(lǐng)域：

?對(duì)液體、氣體和蒸氣相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)控

技術(shù)參數(shù)：

?測(cè)量范圍：-0.1-0-200MPa

?過(guò)載極限：額定量程的1.5-3倍

?綜合精度：0.5%FS 1.0%FS

?輸出信號(hào)：4-20mA、0-5V、1-5V、0-10V、0.5-4.5V

?輸出電壓：12-36VDC

?介質(zhì)溫度：-20-80℃

?儲(chǔ)存環(huán)境：-40-85℃≤95%RH

?穩(wěn)定性：0.2%FS年

?過(guò)程接口：M20*1.5、G1/2、G1/4

?電氣接口：防水接頭（IP68） 赫斯曼接頭

傳感器在智能儀表中工業(yè)中的應(yīng)用:

隨著工業(yè)儀表的發(fā)展和應(yīng)用,儀表逐步的智能化,作為儀表中重要組成部分的傳感器,在監(jiān)測(cè)和測(cè)量工業(yè)能源消耗方面發(fā)揮重要作用。智能儀表系統(tǒng)通常實(shí)現(xiàn)非接觸式變壓器電流傳感器,用于今天的儀表的設(shè)計(jì)中。固體電 應(yīng)技術(shù)以及分裂核心傳感器正進(jìn)展迅猛,一些較新的分裂式電流互感器更輕,為具有成本效益和更準(zhǔn)確的傳感器開(kāi)辟道路。文章簡(jiǎn)要介紹了Rogowski線圈電流傳感技術(shù)在工業(yè)智能儀表中的應(yīng)用。介紹了多功能Rogowski線圈技術(shù)以及Rogowski的特征應(yīng)用在產(chǎn)品中優(yōu)點(diǎn)和局限性,電流傳感器和ZigBee通信技術(shù)應(yīng)用在儀表中。?

1 傳感器技術(shù)的比較
電流傳感器具有基于各種電場(chǎng)中的應(yīng)用的不同類型。在本文中, 我們研究了以下類型的電流傳感器。光纖電流傳感器利用光源的光從傳輸光纖傳輸?shù)焦鈱W(xué)盒, 用偏振器產(chǎn)生線性偏振光在盒子里, 光線射入傳感光纖。C.光纖電流傳感器和常規(guī)Ct如前所述, 光纖電流傳感器有一些可行的優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)的Ct相比較。比較方案如表1所示。精確的電流檢測(cè)對(duì)電能計(jì)量應(yīng)用至關(guān)重要。有幾種技術(shù)可供使用電流檢測(cè)包括-低電阻電流分流器, 帶非晶金屬芯的電流互感器, 霍爾效果裝置和Rogowski線圈, 因此我們采用了Rogowski線圈。
表2總結(jié)了*流行的傳感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這些技術(shù)可以在幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)上提供良好的結(jié)果, 沒(méi)有一個(gè)比電流更有效利用Rogowski線圈原理的傳感器。具有極高的測(cè)量精度工作電流范圍和低成本[2]。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表1 光纖電流傳感器與傳統(tǒng)Ct之間的特性概述[1]??
基于Rogowski線圈原理的脈沖電流傳感器是沒(méi)有磁芯的空氣線圈裝置。這是特別的采用返回線設(shè)計(jì), 可抵消任何外部磁場(chǎng)的影響。電流傳感器包括法拉第屏蔽, 以防止外部電場(chǎng)和阻止電容耦合的影響高壓母線對(duì)線圈繞組輸出信號(hào)。電流傳感器的輸出是電壓與通過(guò)傳感器的AC電流的導(dǎo)數(shù) (di/dt) 成比例。電流傳感器α電壓的描述可以如公式 (1) 所述
必須先對(duì)電流傳感器輸出電壓信號(hào)進(jìn)行積分, 然后再將其與初級(jí)電壓相乘發(fā)展權(quán)力閱讀。因此, 電流傳感器不能直接替換Ct, 必須與之配對(duì)內(nèi)置集成器的IC。電流傳感器可以直接連接到電能計(jì)量IC電流輸入A/D轉(zhuǎn)換器, 無(wú)額外負(fù)載電阻。脈沖電流傳感器的輸出是設(shè)計(jì)為非常線性, 符合0.2%的要求。電流傳感器的線性度是數(shù)據(jù)點(diǎn)與斜率線的百分比*大偏差。電流傳感器斜率的可重復(fù)性是將該產(chǎn)品與Ct和分流器分開(kāi)的另一個(gè)特征。所有儀表在制造過(guò)程中進(jìn)行校準(zhǔn)過(guò)程是正常的。具有出色的線性度和有限的單位到單位變化, 具有計(jì)量IC的電流傳感器所需的校準(zhǔn)時(shí)間將是*小的。在電流傳感器次級(jí)繞組和通過(guò)它的匯流條之間存在非常小的電容。典型的功率計(jì)Ct是圍繞由特殊非晶金屬芯制成的環(huán)形設(shè)計(jì)的。不幸的是, 非晶金屬芯具有飽和磁通密度限制。要感應(yīng)200安培的高電流, 核心橫截面積必須非常大, 以防止磁芯飽和, 使Ct尺寸變大。Ct還可以具有剩余磁場(chǎng), 其將在輸出中產(chǎn)生DC偏置偏移。脈沖電流傳感器沒(méi)有磁芯, 基本上沒(méi)有飽和磁通密度限制或殘余偏移。它可以保持小尺寸, 并在準(zhǔn)確測(cè)量電流的同時(shí)制成新的形狀。

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?表2 不同電流傳感技術(shù)之間的比較??
2 智能儀表設(shè)計(jì)
智能儀表利用非接觸感應(yīng)磁場(chǎng)原理, 圖1描繪智能儀表一個(gè)應(yīng)用程序使用Rogowski線圈, 基于Rogowski的電流傳感器的特性以下規(guī)格基于對(duì)商業(yè)上可獲得的Rogowski電流的調(diào)查測(cè)量產(chǎn)品。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖3 智能儀表框架圖示意圖? ?
線性電流范圍Rogowski線圈具有極其廣泛的測(cè)量范圍。工業(yè)上上可獲得的Rogowski電流探頭可從30A滿量程到超過(guò)100kA滿量程。a的*大電流范圍Rogowski測(cè)量頭受測(cè)量電流的頻率和幅度的影響。該積分器電子設(shè)備也將對(duì)集成信號(hào)的幅度施加限制。電流線性市售的基于Rogowski的電流探頭的線性通常包括電流的影響測(cè)量頭和范圍從讀數(shù)的+0.2%到滿量程的+0.5%。測(cè)量頭的非線性是由傳感器頭的電抗決定。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
測(cè)試一些Rogowski線圈有表明可以實(shí)現(xiàn)1mS的響應(yīng)時(shí)間。Rogowski線圈的響應(yīng)時(shí)間將由傳感器頭的電抗。帶寬基于Rogowski的電流探頭可提供1kHz至1.5MHz的帶寬, 具有顯著的帶寬中高頻產(chǎn)品之間的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。*大電壓和電流與電流互感器一樣, Rogowsk線圈在被測(cè)導(dǎo)體之間提供電流隔離測(cè)量?jī)x器。大多數(shù)工業(yè)Rogowski線圈的典型工作電壓范圍從60V到1000V, 專用線圈的范圍超過(guò)5kV。工業(yè)的Rogowski電流探頭可提供30A至30的滿量程電流范圍超過(guò)100kA。智能電表通過(guò)ZigBee的當(dāng)前傳感器智能儀表記錄實(shí)時(shí)能耗并至少每天報(bào)告, 增加粒度儀表間隔數(shù)據(jù)。這使得產(chǎn)品能夠更好地監(jiān)控工業(yè)電力數(shù)據(jù), 智能傳感器和集成電流傳感器儀表提供非侵入式, 可靠, 高精度和低成本的測(cè)量功率方式。
4 傳感器與ZigBee板集成分析與應(yīng)用
智能電能表上的電流傳感器參考圖1, 它已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一系列完全集成的霍爾效應(yīng)電流傳感器IC和Hall-影響線性IC, 提供與所施加的電壓成比例的高精度, 低噪聲輸出電壓信號(hào)交流或直流電流。這些電流傳感器IC在許多應(yīng)用中都是大批量生產(chǎn), 包括汽車HEV逆變器和電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向 (EPS) 系統(tǒng), 以及工業(yè)和消費(fèi)者逆變器。各種線性位置傳感器IC已經(jīng)提供滿足廣泛的汽車, 工業(yè)和工業(yè)消費(fèi)者位置傳感器應(yīng)用需求根據(jù)圖1, 霍爾效應(yīng)線性位置傳感器IC實(shí)現(xiàn)磁鐵或黑色物體的高精度非接觸式傳感。智能電表使用低成本電阻分流器和可選的傳感器接口。這些計(jì)量解決方案消除了對(duì)昂貴, 龐大的電流互感器的需求。這反過(guò)來(lái)又降低了成本, 因此減少了套管尺寸要求。圖1顯示了智能電表中分流器和溫度傳感器的使用。電流傳感器和ZigBee通信智能電網(wǎng)的主要問(wèn)題之一是基于信息和通信技術(shù) (ICT) 的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)。電流傳感器與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)集成, 因?yàn)樗梢詿o(wú)縫監(jiān)控和控制設(shè)備。像ZigBee這樣的技術(shù)使家庭能源控制器能夠?qū)崿F(xiàn)管理和監(jiān)控客戶的能源消耗, 包括實(shí)時(shí)定價(jià)和需求響應(yīng)[3]。Zigbee也很廣泛建議用于智能電表和個(gè)人家用電器之間的通信或稱為家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (HAN) 。
5 結(jié)束語(yǔ)
在傳統(tǒng)的儀表的分芯電流互感器存在一些缺點(diǎn), 這些變壓器要么實(shí)現(xiàn)昂貴的材料 (例如, FeNi) , 或通常提供差的性能具有顯著改善的磁導(dǎo)率的新型鐵氧體。Rogowski線圈技術(shù)也取得了很好的進(jìn)展小型, 輕便, 靈活的傳感器, 適用于大電流。但是, 它們需要一些信號(hào)適應(yīng)和校準(zhǔn), 充分利用其特點(diǎn)在設(shè)計(jì)中的主要改進(jìn)并且制造工藝使它們能夠降低成本和對(duì)線圈的靈敏度, 使得智能儀表更精密。