電量傳感器

       它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。也是一種將被測電量參數(shù)（如電流，電壓，功率，頻率，功率因數(shù)等信號）轉(zhuǎn)換成直流電流、直流電壓并隔離輸出模擬信號或數(shù)字信號的裝置。產(chǎn)品符合國標GB/T13850-1998。注：真有效值電壓電流變送器用于測量電網(wǎng)中波形畸變較嚴重的電壓或電流信號，也可以測量方波，三角波等非正弦波形?！　?/p>

原理

 　　當電量傳感器輸出信息滿足某種標準要求時，也稱電量變送器。

　　隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制或檢測(監(jiān)測)系統(tǒng)對電量隔離傳感器的要求也越來越高，特別是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、檢測精度和功能方面。由于數(shù)字化產(chǎn)品不論其性能還是功能，如非線性校正和小信號處理方面，模擬產(chǎn)品是不可比擬的。因此，電量傳感器的數(shù)字化是一種必然趨勢。具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器便應(yīng)運而生并在我國開始受到廣大電源設(shè)計者的青睞。

特性參數(shù) 

　　額定輸出：0～5Vdc；0～20mA；4～20mA；

　　精度：1.0級；

　　線性范圍：0～120%；

　　響應(yīng)時間：≤300mS ；

　　隔離耐壓： 2500V DC/1分鐘；

　　工作溫度：-20℃～+70℃；

通用技術(shù)條件 

　　● 引用標準及規(guī)則：GB/T13850-1998

　　● 相對濕度：≤93%

　　● 準確度等級： 0.2、0.5級

　　● 貯藏條件：溫度-40~+70℃，相對濕度20~90%，無凝露

　　● 工作溫度：-10~55℃

　　● 平均無故障時間：≥30000h 

基本分類 

　　依據(jù)輸入信號特點，可以分為：

　　直流電量傳感器

　　最常見的是分流器、電阻分壓器等；

　　交流電量傳感器（一般適用于工頻正弦波測量）

　　最常見的是電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器、電磁式電流互感器等；

　　變頻電量傳感器（適用于各種頻率及波形的交流電量測量）

　　如霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、羅氏線圈及變頻功率傳感器等。工頻電量是變頻電量的一種特例，因此，變頻電量傳感器通常可以作為工頻交流電量傳感器使用，此外，除了羅氏線圈不能用于直流測量之外，其它幾種傳感器還可作為直流電量傳感器使用。

　　電量隔離傳感器按照檢測電量信號和功能不同分為以下六大類

　　電流傳感器

　　電壓傳感器

　　頻率傳感器

　　功率傳感器

　　溫度傳感器

　　越線報警傳感器

　　依據(jù)輸出信號特點，可以分為：

　　模擬量輸出電量傳感器和數(shù)字量輸出電量傳感器，變頻功率傳感器屬于數(shù)字量輸出電量傳感器。

　　由于數(shù)字式電量傳感器可以直接輸出數(shù)字量，對于許多應(yīng)用系統(tǒng)可以省去A/D采集模塊，可以減輕系統(tǒng)設(shè)計工作。并且，相對模擬量而言，數(shù)字信號的抗干擾能力較強，尤其是數(shù)字信號可以方便的采用光纖傳輸，可以完全避免傳輸環(huán)節(jié)的損耗和干擾，為實現(xiàn)復雜電磁環(huán)境下高精度測量提供了科學的保障。

　　由于電量傳感器產(chǎn)品種類較多，本文僅介紹了一種交流信號電量傳感器數(shù)字化技術(shù)。電量傳感器實現(xiàn)數(shù)字化的方法較多，目前最普遍的是采用單片機、DSP、FPGA等微處理器技術(shù)，因為它的應(yīng)用很靈活，可以實現(xiàn)各種不同功能。隨著集成電路不斷發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了許多專用的芯片，如電度表產(chǎn)品，已有許多專用芯片可選，有數(shù)字接口也有脈沖輸出等。 

相關(guān)知識 

　　一、計量器具 

　　1 傳感器 ARCM-NTC傳感器ARCM-NTC　直接作用于被測量，并能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為同種或別種量值輸出的器件。

　　2 變送器 P/Q組合變送器BD-3P/Q/Ⅰ　輸出為標準信號的傳感器。

　　3 檢測器　用于指示某種特定量的存在而不必提供量值的器件或物質(zhì)。

　　4 電量隔離傳感器　在被測電量與輸出信號之間，采用非電媒體進行隔離，把被測電量轉(zhuǎn)換成規(guī)定電信號的傳感器。 

　　二、測量 

　　1 被測量　受到測量的量。

　　2 影響量　不是被測對象但卻影響被測量值或計量器具示值的量?！∪纾簻y量交流電壓時的頻率?！?nbsp;

　　三、計量器具特性 

　　1 準確度　計量器具給出接近于被測量真值的示值的能力。

　　2 準確度等級　(符合一定的計量要求，使其誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的)計量器具的等級或級別。

　　3 量程　測量范圍的上下限之差的模。　|上限值-下限值|

　　4 標準工作條件(參比工作條件)　為進行性能試驗或為保證測量結(jié)果能有效地相互比對 而規(guī)定的計量器具的使用條件?！∪纾簠⒈葴囟确秶?5℃～35℃

　　5 額定工作條件　為了使計量器具規(guī)定的計量特性處于給定的極限之內(nèi) 而規(guī)定的正常使用條件?！∪纾侯~定溫度范圍0℃～50℃

　　6 極限工作條件　為了使計量器具不致造成損壞或計量特性永久性降低而規(guī)定的極端條件。　如：極限溫度范圍-10℃～+70℃

　　7 標稱值　標注在器具上用以標明其特性或指導使用的值?！∪纾簶俗⒃陔娮枭系碾娮柚担来a值，傳感器標簽上的輸出值。

　　8 額定輸入值　為了使計量器具規(guī)定的計量特性處于給定的極限之內(nèi) 而規(guī)定的計量器具的輸入值或輸入范圍。 

　　四、測量誤差 

　　1 絕對誤差　測量結(jié)果與被測量的真值(預期值、理想值)之差。

　　2 相對誤差　測量的絕對誤差與被測量的真值之比。

　　3 誤差的絕對值　不考慮正負號的誤差值。 

　　五、計量器具的誤差 

　　1 基本誤差(固有誤差)　計量器具在標準條件下所具有的誤差。　如：線性誤差、紋波、響應(yīng)時間、回程誤差等。

　　2 附加誤差(影響量誤差)　計量器具在非標準條件下所具有的誤差?！∪纾簻囟扔绊憽穸扔绊?、輔助電源影響、被測量頻率影響、被測量電壓影響、　被測量功率因數(shù)影響等原因產(chǎn)生的誤差。　

　　3 引用誤差　計量器具的絕對誤差與其量程之比。

　　4 線性誤差　標準曲線與規(guī)定直線之間的最大偏差。

　　5 回程誤差　在相同條件下，被測量值不變，計量器具行程方向不同其示值之差的絕對值。

　　6 量化誤差　被測量的實際階梯特性與理想特性的偏差。 

　　六、值 

　　1 有效值：瞬時值的平方在一周期內(nèi)的平均值的平方根?；蛟弧熬礁怠薄！?span id="91cvlru" class="hrefStyle">Vrms = = Vp = 0.707 Vp　 2 平均值：瞬時值在半個周期內(nèi)的平均值。　Vavg = = Vp = 0.636 Vp

區(qū)別

       電量傳感器和非電量傳感器的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

檢測對象不同：

       電量傳感器：主要用于檢測電力電能相關(guān)的參數(shù)，如電流、電壓、功率、頻率等。它將這些電量參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號輸出，以便于傳輸、處理和控制。

       非電量傳感器：則用于檢測非電量信號，如溫度、濕度、壓力、位移、振動等。這些傳感器將非電物理量轉(zhuǎn)換成電信號，以便進行測量和控制。

工作原理不同：

       電量傳感器的工作原理通?；陔姶鸥袘?yīng)、霍爾效應(yīng)等物理原理，通過測量電路中的電量參數(shù)來工作。

       非電量傳感器的工作原理則根據(jù)檢測的物理量不同而有所差異，如溫度傳感器可能利用熱敏電阻、熱電偶等原理來測量溫度。

應(yīng)用場景不同：

       電量傳感器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、工業(yè)自動化、能源管理等領(lǐng)域，用于監(jiān)測和控制電力參數(shù)。

       非電量傳感器則更多地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、機械監(jiān)控、安全檢測等領(lǐng)域，用于測量和控制各種非電量參數(shù)。

       綜上所述，電量傳感器和非電量傳感器在檢測對象、工作原理以及應(yīng)用場景等方面存在明顯的區(qū)別。這些區(qū)別使得它們能夠分別適應(yīng)不同的測量和控制需求，在各自的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重要作用。