Датчик переменного напряжения на 250 В. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, датчики, детекторы

 Комментарии к статье

Датчики тока и напряжения наиболее часто применяют для измерения переменных токов и напряжений промышленной частоты 50 Гц. Применение для этих целей датчиков тока и напряжения с гальванической развязкой на основе эффекта Холла фирмы LEM, являющейся монополистом в этой области, нецелесообразно из-за больших входных токов для датчиков напряжений (10...20 мА), большой погрешности порядка 1% от верхнего значения шкалы, сложности и высокой стоимости [1]. Преимуществом датчиков, использующих эффект Холла, является возможность измерения постоянных токов и напряжений.

Наиболее целесообразно для измерения переменных токов и напряжений применение трансформаторов тока и напряжения с электронной схемой обработки сигналов, удобной для пользователя. Трансформатор преобразует напряжение во всем диапазоне с одинаковой погрешностью, будь то сотни вольт или единицы микровольт. Мощность сигнала с трансформатора минимально возможно выполнимого размера на несколько порядков больше мощности сигнала датчика Холла. Это позволяет реализовать датчики напряжения с входным током 1 мА и датчики тока со шкалой 0,5 А и погрешностью 0,1...0,5%.

При измерении переменных токов и напряжений датчиками на основе эффекта Холла можно существенно уменьшить погрешность, отсекая постоянную составляющую конденсатором, но это еще больше усложняет датчик и нецелесообразно.

В предложенном датчике напряжения с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов вместо трансформатора напряжения используют трансформатор тока с добавочным сопротивлением (рис.1).

Датчик имеет следующие характеристики:

• Входное напряжение.......0...250 В
• Входной ток (при напряжении 250 В).......1 мА
• Выходной ток (при напряжении 250 В).......5 мА
• Сопротивление нагрузки.......0...1 кОм
• Погрешность от измеряемого значения в диапазоне измерений от 25 В до 250 В.......не более 0,1%
• Напряжение питания.......±15 В

Добавочное сопротивление состоит из трех резисторов R1R3 и определяет входной ток датчика. Резистор R1 прецизионный с погрешностью 0,5%, резисторы R2, R3 служат для подбора величины добавочного сопротивления, подбор осуществляется закорачиванием резисторов R2, R3.

Максимальная мощность, рассеиваемая резисторами R1R3, не более 0,25 Вт. Основная погрешность определяется точностью подбора резисторов R1-R3. Дополнительная погрешность определяется ТКС резисторов R1-R3.

Сигнал с вторичной обмотки 3 трансформатора Т1 поступает на вход операционного усилителя А1. Для устранения остаточной намагниченности cердечника и улучшения частотной характеристики усилитель охвачен отрицательной обратной связью по магнитному потоку. Выходной сигнал А1 создает выходной ток в обмотке 2, создающий в сердечнике магнитный поток равный по величине и противоположный по направлению магнитному потоку, создаваемому входным током.

Датчик имеет токовый выход (выходной ток не зависит от сопротивления нагрузки):

Iвых=IвхW1/W3,

где W1 - количество витков обмотки 1, W3 - количество витков обмотки 3.

Сердечник трансформатора набран из Г-образных пластин и имеет габариты 30Ч22Ч5 мм (5 мм - толщина набора). Обмотки 1, 2 содержат по 2000 витков проводом ПЭВ-0,1, обмотка 3 содержит 400 витков проводом ПЭВ-0,2.

На рис.2 показан вариант исполнения датчика с токовым выпрямленным выходом.

Датчик имеет следующие характеристики:

• Входное напряжение.......0...250 В
• Входной ток (при напряжении 250 В).......1 мА
• Выходной ток (выпрямленный, амплитудное значение).......10 мА
• Сопротивление нагрузки.......0...620 Ом
• Погрешность от измеряемого значения в диапазоне измерений от 25 В до 250 В.......не более 0,5%
• Напряжение питания.......±15 В

Переменный сигнал с резистора R4 поступает на вход прецизионного выпрямителя, собранного на операционном усилителе А2 и диодах V1, V2 по стандартной схеме. Сигналы с диодов V1, V2 поступают на входы преобразователя напряжение-ток, собранного на ОУ А3 и транзисторе М3. Для того чтобы выходной ток не зависел от сопротивления нагрузки, необходимо выполнить равенство R11/R9=R12/R10. Регулировка датчика заключается в установке величины выходного тока при входном токе 1 мА путем подбора величины резистора R4.

Литература:

1. Проспект фирмы "LEM".

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, датчики, детекторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Брелок - властелин телевизоров 30.12.2004 Некий г-н Альтман, 47 лет, придумал брелок TV-B-Gone. "Когда я бывал с друзьями в ресторане, вместо теплого общения нам приходилось перекрикивать телевизор, который никто не мог выключить", - вспоминает он. Теперь эта новинка позволяет выключать телевизоры практически везде от аэропортов до ресторанов. Нажатием одной кнопки запускается программа перебора 200 инфракрасных кодов, которые служат для включения или выключения около 1000 из существующих моделей телевизоров. Большинство телевизоров реагируют через 17 секунд, а перебор всего спектра кодов занимает около минуты. На брелок TV-B-Gone стоимостью $15, по утверждению продавца, уже поступили сотни заказов.

Другие интересные новости:

▪ Альтернатива болеутоляющим лекарствам

▪ Защита от радиоизлучения мобильного телефона

▪ Беззеркальная цифровая фотокамера Polaroid на ОС Android

▪ Texas Instruments раскрывает подробности своего 45-нм техпроцесса

▪ Полное поглощение света

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Нотариат. Шпаргалка

▪ статья Летят ли мотыльки на пламя? Подробный ответ

▪ статья Почтальон по доставке телеграмм. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Пробник для прозвонки монтажа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Таинственное свойство редиски. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025