安科瑞羅氏線圈 冶煉大電流計量測量
功能:
羅氏線圈又叫電流測量線圈、微分電流傳感器,是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈。輸出信號是電流對時間的微分。通過一個對輸出的電壓信號進行積分的電路,就可以真實還原輸入電流。
折疊
安科瑞羅氏線圈 冶煉大電流計量測量,對電網中的交流大電流進行實時測量,采用真有效值和線性補償技術,將其隔離變換為標準的直流4-20mA信號輸出。羅氏線圈 大電流變送器,安裝便捷,性能穩(wěn)定。基于羅氏線圈的具有電流可實時測量、響應速度快、不會飽和、幾乎沒有相位誤差的特點,故其可應用于繼電保護,可控硅整流,變頻調速,電阻焊等信號嚴重畸變的場合。。
產品特點
羅氏線圈電流傳感器與電流變送器一體化結構,不管一次電流多大,都不需另配電流互感器。
羅氏線圈電流互感器采用插拔式,便于現場連接,連接時不需拆開被測主回路。
一體化變送器體積小,重量輕,線性好。
可實現輸入,輸出相互隔離的無源兩線制4-20mA,工作電源取自負載DC24V或12V;也可實現輸入,輸出,電源,三端相互隔離,工作電源單獨供DC24V
應用范圍:
適用于冶金、電鍍、焊接等領域。
技術參數:
產品選型:
外形尺寸:
注:可根據顧客需要另行定制。
產品報價:
羅氏線圈小科普
1.引言
近年來,隨著現代高壓、超高壓輸電網絡的建設,電力系統正朝著大容量、高壓大電流方向發(fā)展,而用于電流測量的傳統的電磁式電流互感器已無法滿足其要求,在大電流下鐵心磁路下易飽和,對測量結果產生較大的誤差。而羅氏線圈互感器,具有測量范圍寬、精度高、無磁飽和、體積小等優(yōu)點,正逐步取代傳統的電磁式電流互感器,在電力系統中具有廣闊的應用前景。
本文介紹一種基于羅氏線圈的電流變送器的設計,對電網中的大交流電流進行實時測量,該變送器采用XTR115芯片將羅氏線圈產生的電壓信號轉換電流信號,輸出DC 4~20mA電流信號。
2.工作原理及設計
羅氏線圈是將導線均勻的密繞在環(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中電流測量的傳感頭,讓通有大電流的導線垂直穿過線圈的中心,產生電磁感應,從而感應出被測電流大小的電壓信號。將羅氏線圈產生的電壓信號接入到信號調理模塊上,進行信號處理,輸出工業(yè)標準信號DC4-20mA。電路設計框架圖如圖1所示。
2.1信號調理電路
信號調理電路實現對輸入信號的隔離輸入,包括信號濾波、整流電路以及信號積分電路。該電路主要是對羅氏線圈感應輸出的電壓信號通過RC濾波,再經過電阻分壓后接入到采用雙電源運放芯片的輸入腳上,采用運算放大器構成近似積分器,合理選擇選擇器件參數,能夠保證傳感器的測量靈敏度、精度和信號響應帶寬。
2.2真有效值轉換電路
真有效值轉換電路實現電路中AC/DC真有效值轉換,將輸入的交流信號通過真有效值芯片轉化為真有效值的直流電壓,能夠精確測量各種電壓波形的有效值,而不必考慮被測波形的參數以及失真。如圖2所示:電路中,Ui信號經過電容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。
圖2
2.3放大電路
放大電路的作用是將真有效值轉換電路輸出的電壓信號經過RC濾波電路后進行適當的放大,采用運放芯片,在滿足零點輸出功耗要求的同時,調節(jié)電路中的放大參數,使電路輸出能達到滿度額定值。
2.4信號輸出電路
信號輸出電路主要采用TI公司生產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,內部產生2.5V基準電壓,且內部帶有+5V的精密穩(wěn)壓器,可以給外部電路(例如電路中的放大器)單獨供電,從而簡化了外部電源的設計,如圖3所示電路。
采用XTR115芯片設計,要嚴格控制電流的功耗,保證該變送器自身耗電(包括傳感器在內的全部電路)不大于3.5mA,在XTR115前置調零電路,作為變送器的零點調節(jié),使變送器保證零點輸出4mA。
圖3
3、抗干擾措施
電流變送器使用電流信號作為傳輸信號,有較高的抗干擾能力,但由于傳輸距離較遠,加上工業(yè)現場的復雜性,在設計上還要考慮電氣隔離,抗干擾措施。
本文所設計的羅氏線圈變送器采用電源隔離模塊,降低紋波干擾,提高系統可靠性,與此同時,在電源輸入端串入一只二極管,進行反極性保護;線路板設計時注意電子器件的布局布線,以減少干擾信號。
4、產品介紹
安科瑞生產的BR系列羅氏線圈電流變送器嚴格按照GB/T 13850-1998《交流電量轉化為模擬量或數字信號的電測量變送器》設計,采用電磁感應原理,對電網中的交流大電流進行實時測量,采用真有效值和線性補償技術,將其隔離變換為標準的直流信號輸出。DC24V安全電壓供電,具有高精度、高隔離、高安全性、低功耗等特點,可廣泛用于冶金、電鍍、焊接等領域。
4.1 產品選型
BR-AI羅氏線圈電流變送器
根據輸入電流范圍選擇不同規(guī)格的線圈長度(注:可根據客戶需要另行定制)。
輸入電流范圍 | 線圈長度(mm) |
AC 200A--1000A | 350 |
AC 1200A--2000A | 370 |
AC 2500A--5000A | 450 |
AC 6300A--20000A | 600 |
AC 20kA-100kA | 可定制 ≤2400 |
4.2 技術指標
技術參數 | 指標 | |
輸入信號 | AC 電流 200A~20kA | |
輸出 | 標稱值 | DC 4-20mA |
負載電阻 | ≤500Ω | |
輸出紋波 | 輸出紋波峰峰值 ≤ 100mV | |
工作電源 | DC24V 允許范圍21.6 V~26.4V | |
功耗 | ≤0.5W | |
準確級 | 0.5級 | |
溫度漂移系數 | ≤200ppm | |
響應時間 | ≤500mS | |
安裝方式 | 支架固定 |
4.3 報價方案
5、應用
本產品可以直接將被測主回路交流電流轉換成按線性比例輸出的DC 4~20mA(通過250Ω 電阻轉換DC 1~5V)恒流環(huán)標準信號,連續(xù)輸送到接收裝置(計算機或顯示儀表)。本產品可測輸入信號范圍廣,輸入信號可達AC20000A,具有良好的瞬態(tài)跟蹤能力,可以用于測量尺寸很大或形狀不規(guī)則的導體電流??蓮V泛用于冶金、電鍍、焊接等傳統測量電流的CT無法正常使用的大電流檢測領域。
6、結束語
本文所設計的羅氏線圈變送器結構緊湊、性能穩(wěn)定、測量精度高、輸出信號線性度好、調試及標定方便、安裝方便、產品一致性好?;谝陨咸攸c,這種應用電流環(huán)變送技術的羅氏線圈變送器在冶金、電鍍、焊接等領域具有非常廣泛的前景,將大電流轉換為小電流,減小了操作人員工作的危險性;它能夠有效解決生產設備的實時監(jiān)測與監(jiān)控問題,提高生產設備運行的智能性,減少電力改造的成本。