簡析電量隔離傳感器的檢測系統(tǒng)

1 引言

電量隔離傳感器/變送器是一種小體積、高性能的電信號量測部件或模塊，主要針對工程中的電量檢測(監(jiān)測)，目的是提高系統(tǒng)的整體抗干擾能力。

電量隔離傳感器/變送器既可以對現(xiàn)場的大電流、高電壓、功率、頻率、相角、電度等電參量進(jìn)行隔離測量和變換，也可以對各種微弱信號(如各種橋路信號)進(jìn)行隔離放大和變換，將其調(diào)理后，變換成符合國際通用標(biāo)準(zhǔn)的電壓、電流、頻率等模擬信號或變換成數(shù)字量、開關(guān)量狀態(tài)等信號輸出。這些輸出信號可以和傳統(tǒng)的指針式儀表相接，也與現(xiàn)代的數(shù)字式自控儀表、各種A/D轉(zhuǎn)換器以及計算機(jī)系統(tǒng)直接配接，從而可以形成一個組成高可靠的工業(yè)檢測(監(jiān)測)或控制系統(tǒng)。

由于電量隔離傳感器在應(yīng)用中，用戶不需做二次開發(fā)工作，高電壓或大電流信號可以直接接入產(chǎn)品，(通過端子、插針輸入或穿孔方式輸入)，就可以得到相應(yīng)的輸出信號。因此電量隔離傳感器作為信號調(diào)理、隔離和變換功能摸塊，得到了用戶比較高的評價，成為工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中比較理想的變送器產(chǎn)品。

隨著科學(xué)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，電量隔離傳感器的數(shù)字化是一種必然趨勢。

2 電量隔離傳感器基本工作原理

由于電量隔離傳感器產(chǎn)品的被檢測對像主要是電流和電壓信號，所以下面主要介紹電流和電壓信號的檢測原理。

2.1 交流信號檢測原理

交流信號又分為交流電壓和電流信號。圖1為交流電流信號的檢測原理框圖，圖2為交流電壓信號的檢測原理框圖，由CT和PT對信號進(jìn)行隔離，電流為穿孔輸入方式，電壓為端子接線輸入方式。

其中，CT為電流互感器，PT為電壓互感器，輸出一般為0~5V或4~20mA。

2.2 直流信號檢測原理

圖3為直流信號檢測原理框圖。

直流信號分為直流電壓和直流電流，直流電流一般是通過電阻取樣，直流電壓一般用電阻降壓處理。由一個隔離電源向前置放大器供電，隔離原理常用的有兩種方案，一種是采用線性光耦隔離技術(shù)，一種是采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)。

由上述原理框圖可以看出，不論是交流信號還是直流信號，輸入輸出都是完全隔離的，一般，現(xiàn)場輸入信號都是大電流、高電壓或是微小信號，這樣電量隔離傳感器就可以把現(xiàn)場信號與低壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全隔離，避免系統(tǒng)受到強(qiáng)信號的干擾，從而提高系統(tǒng)的可靠性。

3 結(jié)束語

上述文字簡單地介紹了電量隔離傳感器的工作原理。鑒于電量隔離傳感器產(chǎn)品種類較多，實現(xiàn)電量隔離傳感器的方法也較多，相信在不久的將來，電量隔離傳感器技術(shù)將會迎來嶄新的時代。