功率變送器是一種既能測量有功/無功功率,又能計量有功/無功電能的具有雙重功能的儀表。是電能計量、節(jié)能自動化和計算機(jī)電費(fèi)結(jié)算的配套儀表,本系列儀表技術(shù)指標(biāo)*符合JJG596-89《電子式電能表》的要求,相對誤差小于0.5%電能顯示記錄裝置,是用于電網(wǎng)跳變系統(tǒng)理想的電子式電能表。該變送器適用于頻率為50Hz、60Hz及特殊頻率的單、三相線路,功率以4~20mADC輸出,電能以光耦集電極開路脈沖輸出或繼電器無源接點(diǎn)形式脈沖輸出,以適用不同RTU和電源記錄裝置的要求。
工作原理
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)放大器和厚膜集成V/I轉(zhuǎn)換器組成。
三相交流輸入信號經(jīng)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(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器件按電工原理計算出被測信號的三相有功功率(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)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)鍵是計算機(jī)軟件和運(yùn)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(zhǔn)確性,必須保證在一個正弦波時間間隔內(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(nèi)完成全部運(yùn)算。
在計算機(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(dāng)功率輸入為0時,傳感器功率輸出值為2.5V;當(dāng)三相電流正向流動時,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,功率輸出值為5V;當(dāng)三相電流反向流動時,功率輸出值從2.5V基礎(chǔ)上減少,輸入達(dá)額定值時,功率輸出值為0V。
在計算機(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(dāng)功率輸入為0時,傳感器功率輸出值為0V;當(dāng)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(zhuǎn)換器是我公司配套開發(fā)的器件,它把直流電壓信號變換為0~20mA直流電流輸出。配加高穩(wěn)定的偏置電路后,可以形成4mA~20mA輸出。