湖北夏森電力有限公司
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閱讀：141發(fā)布時(shí)間：2024-10-21
羅氏線圈變送器結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、測(cè)量精度高、輸出信號(hào)線性度好、調(diào)試及標(biāo)定方便、安裝方便、產(chǎn)品一致性好?；谝陨咸攸c(diǎn)，這種應(yīng)用電流環(huán)變送技術(shù)的羅氏線圈變送器在冶金、電鍍、焊接等領(lǐng)域具有非常廣泛的前景，將大電流轉(zhuǎn)換為小電流，減小了操作人員工作的危險(xiǎn)性；它能夠有效解決生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控問題，提高生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的智能性，減少電力改造的成本。
一、羅氏線圈工作原理及設(shè)計(jì)：
羅氏線圈是將導(dǎo)線均勻的密繞在環(huán)形截面非磁性骨架上而形成的空心電感線圈，采用羅氏線圈作為電網(wǎng)中電流測(cè)量的傳感頭，讓通有大電流的導(dǎo)線垂直穿過線圈的中心，產(chǎn)生電磁感應(yīng)，從而感應(yīng)出被測(cè)電流大小的電壓信號(hào)。將羅氏線圈產(chǎn)生的電壓信號(hào)接入到信號(hào)調(diào)理模塊上，進(jìn)行信號(hào)處理，再輸出工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)DC4-20mA。電路設(shè)計(jì)框架圖
信號(hào)調(diào)理電路 信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的隔離輸入，包括信號(hào)濾波、整流電路以及信號(hào)積分電路。該電路主要是對(duì)羅氏線圈感應(yīng)輸出的電壓信號(hào)通過RC濾波，再經(jīng)過電阻分壓后接入到采用雙電源運(yùn)放芯片的輸入腳上，采用運(yùn)算放大器構(gòu)成近似積分器，合理選擇選擇器件參數(shù)，能夠保證傳感器的測(cè)量靈敏度、精度和信號(hào)響應(yīng)帶寬。
二、真有效值轉(zhuǎn)換電路 真有效值轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)電路中AC/DC真有效值轉(zhuǎn)換，將輸入的交流信號(hào)通過真有效值芯片轉(zhuǎn)化為真有效值的直流電壓，能夠精確測(cè)量各種電壓波形的有效值，而不必考慮被測(cè)波形的參數(shù)以及失真。電路中，Ui信號(hào)經(jīng)過電容C5隔直后輸入到真有效值芯片中，其中電容C8，C9的作用是濾掉該電路中的高頻干擾，采用雙電源工作方式，滿足真有效值的工作要求。
放大電路 放大電路的作用是將真有效值轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號(hào)經(jīng)過RC濾波電路后進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，采用運(yùn)放芯片，在滿足零點(diǎn)輸出功耗要求的同時(shí)，調(diào)節(jié)電路中的放大參數(shù)，使電路再輸出能達(dá)到滿度額定值。
信號(hào)輸出電路 信號(hào)輸出電路主要采用TI公司生產(chǎn)的精密電流變送芯片XTR115，其具有精度高，芯片功耗小以及非線性誤差小等優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)部產(chǎn)生2.5V基準(zhǔn)電壓，且內(nèi)部帶有+5V的精密穩(wěn)壓器，可以給外部電路（例如電路中的放大器）單獨(dú)供電，從而簡化了外部電源的設(shè)計(jì)。采用XTR115芯片設(shè)計(jì)，要嚴(yán)格控制電流的功耗，保證該變送器自身耗電(包括傳感器在內(nèi)的全部電路)不大于3.5mA，在XTR115前置調(diào)零電路，作為變送器的零點(diǎn)調(diào)節(jié)，使變送器保證零點(diǎn)輸出4mA。
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