功率變送器的工作原理

更新時間：2021-03-11 點擊次數：2848

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、定標放大器和專用厚膜集成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。

本系列產品的關鍵是計算機軟件和運行速度。為了保證功率測量的真實性，必須保證各路電壓、電流信號同時被采樣;為了保證功率測量的準確性，必須保證在一個正弦波時間間隔內采樣點數足夠多(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，必須保證計算程序在一個正弦波周期內完成全部運算。

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專用器件，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.