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- 電量傳感器
原理
隨著科學技術的不斷發(fā)展，工業(yè)控制或檢測(監(jiān)測)系統(tǒng)對電量隔離傳感器的要求也越來越高，特別是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、檢測精度和功能方面。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處理方面，模擬產(chǎn)品是不可比擬的。因此，電量傳感器的數(shù)字化是一種必然趨勢。具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器便應運而生并在我國開始受到廣大電源設計者的青睞。
特性參數(shù)
額定輸出：0～5Vdc；0～20mA；4～20mA；
精度：1.0級；
線性范圍：0～120%；
響應時間：≤300mS ；
隔離耐壓： 2500V DC/1分鐘；
工作溫度：-20℃～+70℃；
通用技術條件
● 引用標準及規(guī)則：GB/T13850-1998
● 相對濕度：≤93%
● 準確度等級： 0.2、0.5級
● 貯藏條件：溫度-40~+70℃，相對濕度20~90%，無凝露
● 工作溫度：-10~55℃
● 平均無故障時間：≥30000h
基本分類
依據(jù)輸入信號特點，可以分為：
直流電量傳感器
最常見的是分流器、電阻分壓器等；
交流電量傳感器（一般適用于工頻正弦波測量）
最常見的是電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器、電磁式電流互感器等；
變頻電量傳感器（適用于各種頻率及波形的交流電量測量）
如霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、羅氏線圈及變頻功率傳感器等。工頻電量是變頻電量的一種特例，因此，變頻電量傳感器通?？梢宰鳛楣ゎl交流電量傳感器使用，此外，除了羅氏線圈不能用于直流測量之外，其它幾種傳感器還可作為直流電量傳感器使用。
電量隔離傳感器按照檢測電量信號和功能不同分為以下六大類
電流傳感器
電壓傳感器
頻率傳感器
功率傳感器
越線報警傳感器
依據(jù)輸出信號特點，可以分為：
模擬量輸出電量傳感器和數(shù)字量輸出電量傳感器，變頻功率傳感器屬于數(shù)字量輸出電量傳感器。
由于數(shù)字式電量傳感器可以直接輸出數(shù)字量，對于許多應用系統(tǒng)可以省去A/D采集模塊，可以減輕系統(tǒng)設計工作。并且，相對模擬量而言，數(shù)字信號的抗干擾能力較強，尤其是數(shù)字信號可以方便的采用光纖傳輸，可以完全避免傳輸環(huán)節(jié)的損耗和干擾，為實現(xiàn)復雜電磁環(huán)境下高精度測量提供了科學的保障。
由于電量傳感器產(chǎn)品種類較多，本文僅介紹了一種交流信號電量傳感器數(shù)字化技術。電量傳感器實現(xiàn)數(shù)字化的方法較多，目前最普遍的是采用單片機、DSP、FPGA等微處理器技術，因為它的應用很靈活，可以實現(xiàn)各種不同功能。隨著集成電路不斷發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了許多專用的芯片，如電度表產(chǎn)品，已有許多專用芯片可選，有數(shù)字接口也有脈沖輸出等。
相關知識
一 計量器具
1 傳感器 ARCM-NTC傳感器ARCM-NTC 直接作用于被測量，并能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為同種或別種量值輸出的器件。
2 變送器 P/Q組合變送器BD-3P/Q/Ⅰ 輸出為標準信號的傳感器。
3 檢測器 用于指示某種特定量的存在而不必提供量值的器件或物質(zhì)。
4 電量隔離傳感器 在被測電量與輸出信號之間，采用非電媒體進行隔離，把被測電量轉(zhuǎn)換成規(guī)定電信號的傳感器。
二 測量
1 被測量 受到測量的量。
2 影響量 不是被測對象但卻影響被測量值或計量器具示值的量?！∪纾簻y量交流電壓時的頻率?！?/p>
三 計量器具特性
1 準確度 計量器具給出接近于被測量真值的示值的能力。
2 準確度等級 (符合一定的計量要求，使其誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的)計量器具的等級或級別。
3 量程 測量范圍的上下限之差的模?！上限值-下限值|
4 標準工作條件(參比工作條件) 為進行性能試驗或為保證測量結(jié)果能有效地相互比對 而規(guī)定的計量器具的使用條件。 如：參比溫度范圍15℃～35℃
5 額定工作條件 為了使計量器具規(guī)定的計量特性處于給定的極限之內(nèi) 而規(guī)定的正常使用條件。 如：額定溫度范圍0℃～50℃
6 極限工作條件 為了使計量器具不致造成損壞或計量特性永久性降低而規(guī)定的極端條件?！∪纾簶O限溫度范圍-10℃～+70℃
7 標稱值 標注在器具上用以標明其特性或指導使用的值?！∪纾簶俗⒃陔娮枭系碾娮柚?，砝碼值，傳感器標簽上的輸出值。
8 額定輸入值 為了使計量器具規(guī)定的計量特性處于給定的極限之內(nèi) 而規(guī)定的計量器具的輸入值或輸入范圍。
四 測量誤差
1 絕對誤差 測量結(jié)果與被測量的真值(預期值、理想值)之差。
2 相對誤差 測量的絕對誤差與被測量的真值之比。
3 誤差的絕對值 不考慮正負號的誤差值。
五 計量器具的誤差
1 基本誤差(固有誤差) 計量器具在標準條件下所具有的誤差?！∪纾壕€性誤差、紋波、響應時間、回程誤差等。
2 附加誤差(影響量誤差) 計量器具在非標準條件下所具有的誤差。 如：溫度影響、濕度影響、輔助電源影響、被測量頻率影響、被測量電壓影響、 被測量功率因數(shù)影響等原因產(chǎn)生的誤差?！?/p>
3 引用誤差 計量器具的絕對誤差與其量程之比。
4 線性誤差 標準曲線與規(guī)定直線之間的最大偏差。
5 回程誤差 在相同條件下，被測量值不變，計量器具行程方向不同其示值之差的絕對值。
6 量化誤差 被測量的實際階梯特性與理想特性的偏差。
六 值
1 有效值：瞬時值的平方在一周期內(nèi)的平均值的平方根。或曰“均方根值”?！?span id="3pw9g8o" class='hrefStyle'>Vrms = = Vp = 0.707 Vp 2 平均值：瞬時值在半個周期內(nèi)的平均值?！avg = = Vp = 0.636 Vp
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