、传感器标定
1 、偏移电流 I SO
偏移电流必须在 I P =0 、环境温度 T ≈ 25 ℃的条件下进行校准,按图 9 方法(双极性供电)接线,且测量电压 V M 必须满足:
V M ≦ R M × I SO (5)
2 、精度
在 I P = I PN ( AC or DC )、环境温度 T ≈ 25 ℃、传感器双极性供电、 R M 为实际测量电阻的条件下进行测量,其接线如图 10 所示,并用公式 (3) 计算精度。
3 、保护性测试
ABB 公司的传感器在测量电路短路、测量电路开路、供电电源开路、原边电流过载、电源意外倒置的条件下都可受到保护。对上述各项测试举例如下:
( 1 )测量电路短路
此项测试必须在 I P = I PN 、环境温度 T ≈ 25 ℃、传感器双向供电、 R M 为实际应用中的电阻条件下进行,连接图如图 11 所示,开关 S 应在一分钟之内合上和打开。
( 2 )测量电路开路
此项测试条件为 I P = I PN 、环境温度 T ≈ 25 ℃、传感器双向供电、 R M 是实际应用中的电阻。测试图如图 12 ,开关 S 应在一分钟之内完成闭合 / 打开切换动作。
( 3 )电源意外倒置测试
为防止电源意外倒置而使传感器损坏,在电路中专门加装了保护二极管,此项测试可使用万用表测试二极管两端,测试应在 I P =0 、环境温度 T ≈ 25 ℃、传感器不供电、不连接测量电阻的条件下进行。可使用以下两种方法测试:
第一种:万用表红表笔端接传感器“ M ”端,万用表黑表笔端接传感器“ + ”端;
第二种:万用表红表笔接传感器负极,万用表黑表笔接传感器 M 端;
在测试中,如万用表鸣笛,说明二极管已损坏。
八、传感器应用计算 [5]
根据图 13 ,电流传感器的主要计算公式如下:
N P I P = N S I S ; 计算原边或副边电流
V M = R M I ; 计算测量电压
V S = R S I S ; 计算副边电压
V A = e + V S + V M ; 计算供电电压
其中, e 是二极管内部和晶体管输出的压降,不同型号的传感器有不同的 e 值。这里我们仅以 ES300C 为例,这种传感器的匝数比 N P / N S =1/2000 、标准额定电流值 I PN =300A rms 、供电电压 V A 的范围为± 12V~ ± 20V (± 5% )、副边电阻 R S =30 Ω ,在双极性(± V A )供电,其传感器测量量程 >100A 且无防止供电电源意外倒置的保护二极管的情况下, e =1V 。在上述条件下:
( 1 )给定供电电压 V A ,计算测量电压 V M 和测量电阻 R M :
假设:供电电压 V A = ± 15V
根据上述公式得:
测量电压 V M =9.5V ;
测量电阻 R M =V M /I S =63.33 Ω;
副边电流 I S =0.15A 。
所以当我们选用 63.33 Ω的测量电阻时,在传感器满额度测量时,其输出电流信号为 0.15A ,测量电压为 9.5V 。
( 2 )给定供电电压和测量电阻,计算欲测量的峰值电流;
假设:供电电压 V A = ± 15V ,测量电阻 R M =12 Ω,
则: V M + V S = ( R M + R S )× I S = V A - e =14V
而: R M + R S =12 W +30 W =42 W ,
则最大输出副边电流: A
原边峰值电流: I P max= I S max( N S / N P )=666A
这说明,在上述条件下,传感器所能测量的最大电流即原边峰值电流为 666A 。如果原边电流大于此值,传感器虽测量不出来,但传感器不会被损坏。
( 3 )测量电阻(负载电阻)能影响传感器的测量范围。
测量电阻对传感器测量范围也存在影响,所以我们需要精心选择测量电阻。用下式可计算出测量电阻:
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