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功率變送器工作原理
點擊次數:474 發布時間:2019-03-29
 功率變送器是一種既能測量有功/無功功率,又能計量有功/無功電能的具有雙重功能的儀表。是電能計量、節能自動化和計算機電費結算的配套儀表,本系列儀表技術指標完全符合JJG596-89《電子式電能表》的要求,相對誤差小于0.5%電能顯示記錄裝置,是用于電網跳變系統理想的電子式電能表。該變送器適用于頻率為50Hz、60Hz及特殊頻率的單、三相線路,功率以4~20mADC輸出,電能以光耦集電極開路脈沖輸出或繼電器無源接點形式脈沖輸出,以適用不同RTU和電源記錄裝置的要求。

工作原理
功率變送器主要由三相隔離采樣電路、A/D轉換器、單片機、DSP器件、D/A轉換器、定標放大器和專用厚膜集成V/I轉換器組成。
三相交流輸入信號經三相隔離采樣電路后,形成三相電流、三相電壓信號的共地跟蹤電壓信號,在單片機控制下由A/D轉換器對其進行多點同步采樣,采樣得到的數據由DSP器件按電工原理計算出被測信號的三相有功功率(數字量),再經D/A轉換器把代表三相功率的數字信號轉換為模擬量,由定標放大器放大、定標后,形成直流電壓輸出VZ;VZ輸出經專用厚膜集成V/I變換器后形成0~20mA或4~20mA直流電流輸出IZ。
本系列產品的關鍵是計算機軟件和運行速度。為了保證功率測量的真實性,必須保證各路電壓、電流信號同時被采樣;為了保證功率測量的準確性,必須保證在一個正弦波時間間隔內采樣點數足夠多(一般來說采樣點數應大于20)。采樣點數多、數據量大,就對計算速度提出了高的要求,必須保證計算程序在一個正弦波周期內完成全部運算。
在計算機軟件控制下,傳感器可以直接輸出測得的功率數據,
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
這時輸出信號是帶方向的,比如WBP311P71 2.5V±2.5V直流電壓輸出的傳感器。當功率輸入為0時,傳感器功率輸出值為2.5V;當三相電流正向流動時,傳感器功率輸出值從2.5V基礎上增加,輸入達額定值時,功率輸出值為5V;當三相電流反向流動時,功率輸出值從2.5V基礎上減少,輸入達額定值時,功率輸出值為0V。
在計算機軟件控制下,傳感器可以輸出測得的功率數據的絕對值,
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│
這時輸出信號是不帶方向的,比如WBP312P71 0~5V直流電壓輸出的傳感器。當功率輸入為0時,傳感器功率輸出值為0V;當三相電流同時改變方向時,傳感器的功率輸出值保持不變。
厚膜集成V/I轉換器是我公司配套開發的專用器件,它把直流電壓信號變換為0~20mA直流電流輸出。配加高穩定的偏置電路后,可以形成4mA~20mA輸出。
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