功率變送器工作原理

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。為了功率測量的真實性，須各路電壓、電流信號同時被采樣;為了功率測量的準確性，須在一個正弦波時間間隔內采樣點數多(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，須計算程序在一個正弦波周期內完成運算。

　　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。

　　傳感器的安裝與接口

　　本系列產品均采用便于現場使用的端子接線、卡裝方式(P型結構)。三相電流均采用穿心輸入方式，三相電壓均采用接線輸入方式。當被測電流大于5A時，采用外置互感器配合測量。

　　產品特點

　　1. 體積小、重量輕、高、功耗低，線性范圍寬;

　　2. 采用DSP技術和計算軟件，處理采樣數據，輸出數據的實時性。

　　3. 自帶看門狗，干擾能力強。

　　4. 電壓輸入電路、電流輸入電路與輸出電路3方隔離，輸出信號可以共地。

　　5. 輸出形式多樣，滿足各種使用要求;

　　6. 既有用于單相電路的產品，也有用于3相電路的產品;

　　7. 溫度范圍寬，提供商業級、工業級產品，部分型號提供級產品;

　　8. 結構形式多樣，端子接線方式，DIN卡式安裝，現場使用方便

一、性能指標

* 執行標準：GB/T 13850-1998，IEC688：1992

* 輸入范圍：0~500V(0~5A)內可選

* 等級：≤0.2%.F.S

* 溫度特性：≤100PPM/℃(0~50℃)

* 整機功耗：≤5.0VA

* 工作穩定性：年變化＜0.2%

* 隔離耐壓：輸入/輸出/外殼間 AC2.0KV/min*1mA

* 緣電阻：≥20MΩ(DC500V)

* 沖擊電壓：5KV(峰值)，1.2/50uS

* 響應時間：≤300mS

* 過載能力：2倍電壓、電流連續

* 工作環境：-10℃~50℃，20%~90%無凝露

* 貯存環境：-40℃~70℃，20%~95%無凝露

二、型號說明

三、接線示意圖

四、外形結構

五、注意事項

* 注意產品標簽上的輔助電源信息，變送器的輔助電源等級和性不可接錯，否則將損壞變送器；

* 變送器為一體化結構，不可拆卸，同時應避免碰撞和跌落；

* 變送器在有強磁干擾的環境中使用時，請注意輸入線的屏蔽，輸出信號應盡可能短。集中安裝時，小安裝間隔不應小于10mm；

* 本系列變送器內部未設置雷擊電路，當變送器輸入、輸出饋線暴露于室外惡劣氣候環境之中時，應注意采取雷措施；

* 本產品采用阻燃ABS塑料外殼封裝，外殼限耐受溫度為＋85℃，收到高溫烘烤時會發生變形，影響產品性能。產品請勿在熱源附近使用或保存，請勿把產品放進高溫箱內烘烤；

* 請勿損壞或者修改產品的標簽、標志，請勿拆卸或改裝變送器，否則本公司將對該產品提供"三包"（包換、包退、包修）服務。