三相功率隔離傳感器工作原理

    傳感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，傳感器可以輸出測得的功率數(shù)據(jù)的絕對值，
    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。
傳感器的安裝與接口
    本系列產(chǎn)品均采用便于現(xiàn)場使用的端子接線、卡裝方式(P型結(jié)構(gòu))。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(dāng)被測電流大于30A時(shí)，采用外置互感器配合測量。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 體積小、重量輕、精度高、功耗低，線性范圍寬;
2. 采用DSP技術(shù)和專業(yè)計(jì)算軟件，高速處理采樣數(shù)據(jù)，保證輸出數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。
3. 自帶看門狗，抗干擾能力強(qiáng)。
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(hào)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(chǎn)品，也有用于3相電路的產(chǎn)品;
7. 溫度范圍寬，提供商業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，部分型號(hào)提供軍用級(jí)產(chǎn)品;
8. 結(jié)構(gòu)形式多樣，端子接線方式，DIN卡式安裝，現(xiàn)場使用方便。