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- 電量傳感器
原理
隨著科學技術(shù)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(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器便應(yīng)運而生并在我國開始受到廣大電源設(shè)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(yīng)時間：≤300mS ；
隔離耐壓： 2500V DC/1分鐘；
工作溫度：-20℃～+70℃；
通用技術(shù)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，變頻電量傳感器通常可以作為工頻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(yīng)用系統(tǒng)可以省去A/D采集模塊，可以減輕系統(tǒng)設(shè)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(fù)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(shù)。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(shù)，因為它的應(yīng)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(guān)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?！∪纾簠⒈葴囟确秶?5℃～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?！∪纾侯~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。 如：極限溫度范圍-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陔娮枭系碾娮柚担来a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(yù)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(yīng)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?；蛟?ldquo;均方根值”?！?span id="imucokw" 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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