功率變送器原理_功率變送器的性能特點(diǎn)

　　功率變送器是一種既能測(cè)量有功/無功功率，又能計(jì)量有功/無功電能的具有雙重功能的儀表，具有性能穩(wěn)定、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。

　　功率變送器原理

　　功率變送器主要由三相隔離采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、DSP器件、D/A轉(zhuǎn)換器、定標(biāo)放大器和專用厚膜集成V/I轉(zhuǎn)換器組成。

　　三相交流輸入信號(hào)經(jīng)三相隔離采樣電路后，形成三相電流、三相電壓信號(hào)的共地跟蹤電壓信號(hào)，在單片機(jī)控制下由A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)其進(jìn)行多點(diǎn)同步采樣，采樣得到的數(shù)據(jù)由DSP器件按電工原理計(jì)算出被測(cè)信號(hào)的三相有功功率（數(shù)字量），再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器把代表三相功率的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量，由定標(biāo)放大器放大、定標(biāo)后，形成直流電壓輸出VZ;VZ輸出經(jīng)專用厚膜集成V/I變換器后形成0～20mA或4～20mA直流電流輸出IZ。

　　本系列產(chǎn)品的關(guān)鍵是計(jì)算機(jī)軟件和運(yùn)行速度。為了保證功率測(cè)量的真實(shí)性，必須保證各路電壓、電流信號(hào)同時(shí)被采樣;為了保證功率測(cè)量的準(zhǔn)確性，必須保證在一個(gè)正弦波時(shí)間間隔內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)足夠多（一般來說采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)大于20）。采樣點(diǎn)數(shù)多、數(shù)據(jù)量大，就對(duì)計(jì)算速度提出了高的要求，必須保證計(jì)算程序在一個(gè)正弦波周期內(nèi)完成全部運(yùn)算。

　　在計(jì)算機(jī)軟件控制下，傳感器可以直接輸出測(cè)得的功率數(shù)據(jù)，

　　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(shí)輸出信號(hào)是帶方向的，比如WBP311P71 2.5V±2.5V直流電壓輸出的傳感器。當(dāng)功率輸入為0時(shí)，傳感器功率輸出值為2.5V;當(dāng)三相電流正向流動(dòng)時(shí)，傳感器功率輸出值從2.5V基礎(chǔ)上增加，輸入達(dá)額定值時(shí)，功率輸出值為5V;當(dāng)三相電流反向流動(dòng)時(shí)，功率輸出值從2.5V基礎(chǔ)上減少，輸入達(dá)額定值時(shí)，功率輸出值為0V。

　　在計(jì)算機(jī)軟件控制下，傳感器可以輸出測(cè)得的功率數(shù)據(jù)的絕對(duì)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(shí)輸出信號(hào)是不帶方向的，比如WBP312P71 0～5V直流電壓輸出的傳感器。當(dāng)功率輸入為0時(shí)，傳感器功率輸出值為0V;當(dāng)三相電流同時(shí)改變方向時(shí)，傳感器的功率輸出值保持不變。

　　厚膜集成V/I轉(zhuǎn)換器是我公司配套開發(fā)的專用器件，它把直流電壓信號(hào)變換為0～20mA直流電流輸出。配加高穩(wěn)定的偏置電路后，可以形成4mA～20mA輸出。

　　功率變送器的性能特點(diǎn)

　　模擬量輸出輸入、輸出、電源三端口相互隔離。

　　線性度好，精度高。

　　自動(dòng)校零及優(yōu)良的溫度特性，保證儀器長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性，使變送器免于定期校驗(yàn)。

　　所在參數(shù)均采用數(shù)字化校準(zhǔn)。摒棄了常規(guī)電位器模擬調(diào)整，簡(jiǎn)化了硬件電路，提高整機(jī)可靠性和穩(wěn)定性。

　　完善的電磁兼容設(shè)計(jì)，具有極強(qiáng)的抗電磁干擾能力。

　　全面采用SMT器件，使產(chǎn)品具有體積小，功耗小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。

　　數(shù)字量輸出

　　輸入與電源、輸出互相隔離。對(duì)于采用光纖傳輸?shù)墓β首兯推鳎饫w既起到傳輸作用，又起到隔離作用。并可完全避免傳輸環(huán)節(jié)的損耗與干擾，適合各種復(fù)雜電磁環(huán)境下的高精度測(cè)量;

　　數(shù)字量輸出變送器方便網(wǎng)絡(luò)化、智能化應(yīng)用。

　　數(shù)字量輸出的功率變送器可與傳輸系統(tǒng)、上位機(jī)等一起構(gòu)成虛擬儀器，虛擬儀器的功能及顯示方式由軟件決定，可實(shí)現(xiàn)多參數(shù)的數(shù)值、儀表、實(shí)時(shí)波形、趨勢(shì)曲線、柱形圖、餅圖、矢量圖等等顯示方式。