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电压传感器是能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。在各种自动检测、控制系统中,常常需要对高速变化的交、直流电压信号作跟踪采集,对于比较复杂的电压波形作频谱分析。这类信号可能是高电压、大电流等强电,也可能是负载能力很差的弱电或幅值很小的信号。在这些情况中,就需要采用合适的电压传感器对不能直接测量或不匹配的电压信号进行采集,从而得到标准化、电气隔离的电压信号。
原理:
对于交流电压测量,可用电压互感器作为传感元件,即使用一台电压互感器将被测电压降至到可利用的低电压,然后通过相关电路变换成与被测电压成线性关系的直流电压送入到数据采集系统和A/D转换器。
当被测电压为直流电压时,可用分压电阻作为传感元件,并联在被测元件两端的电阻值应足够大(一般应控制在消耗功率小于被测电机额定功率的1/1000以下)),以尽可能地减少该回路电流产生的损耗给测量值造成的影响,对于低压电机,应在10KΩ左右。取该被测电压在电阻上的一部分电压降作为信号,直接送入到数据采集系统和A/D转换器。
电压传感器
在每只电压传感器的外壳上都会有原边电压正极与负极,分别代表用于接入被测电压信号的正、负极,
有的传感器还会带有接地输出端"E"或" "的,通常这端子连接到屏蔽层,要与保护地连接,以起到屏蔽和抗干扰作用。
值得提醒的是,虽然传感器可以交直流通用,但原边接入的方向同样会带来副边输出的变化,原副边波形会出现反向。
4. 原边导体
对于测量电流较大的电流传器来说,原边一般为穿孔结构,要根据穿孔的形状、大小来选择相应的电缆或铜排,原过导体能顺利通过穿孔,不要因导体截面过大而损坏传感器穿孔。
穿心导体应尽量充满穿孔,以测量精度。电缆和铜排穿过传感器时,两侧要有固定支撑,尽量居中,避免铜排或电缆歪斜,以免影响测量效果。
在实际运行中需要注意导体的温度,好不要超过标称的允许温度,以免过热影响传感器的正常工作,或损坏传感器。
5. 传感器的接线
一般传感器的规格书中都会有接线图,明示出对应输出点的序号,一般包括电源正极Vc+,电源负极Vc-, 输出信号端M, 以及OV,一定要按照序号的定义来接线,不能错接,漏接,否则会损坏传感器。
5.1 pin针式
当传感器的二次侧采用PCB焊接的pin针式时,要按照规格书后一页所示的pin针序号来布板。
5.2 接插件式
当传感器的二次侧采用接插件的形式时,规格书中会提供接插件的型号与规格,以及各个接针所对应的作用。建议用工具来压接好端子和导线,避免短路或接触不良。
6. 传感器的工作电源
一般来讲,传感器都需要外部提供工作电源,这个工作电源为直流电压源,分为几种规格,+5V,+/-12V,+/-15V或+/-24V等。