电流转换器

更新时间:2022-08-26 10:36

电流转换器(convertor)是指将一种信号转换成另一种信号的装置。信号是信息存在的形式或载体。它是一组由0.1Ω、1Ω、9Ω、90Ω和900Ω相串联的精密分流电阻,它通过模拟接口和量程控制电路来控制。各电流量程的满量程输出信号电压为100mV。

简介

电流转换器的作用是将被测电流转换为相应的电压。

电流转换器是一组由0.1Ω、1Ω、9Ω、90Ω和900Ω相串联的精密分流电阻,它通过模拟接口和量程控制电路来控制。各电流量程的满量程输出信号电压为100mV。

为了消除引线电阻和接触电阻所引起的测量误差,所有分流电阻都采用四端钮电阻,即每个电阻都有一对电流接点和一对电压接点。在量程切换时,分流电阻也是采取四端切换的。被测电流由电流接点引入和流出,而输出电压由电位接点引出。在测量电压的情况下,隔离放大器和交流变换器具有很高的输入阻抗,故电压接点的阻抗可以忽略不计。

电流转换器的原理框图如图1所示。

测量直流电流时,被测电流通过精密分流电阻,在电阻的两端产生直流电压,通过两电压接点将此电压接到直流隔离放大器的输入端进行测量。测量交流电流或交流叠加直流的电流时,精密分流电阻上的电压经过缓冲器Ms后再接到交流转换器的输入端,然后进行测量。交流电流测定值为有效值。

电流测量的过载保护是采取二种措施实现的,当电流超过满量程1A,并在2A以下时,用并联二极管来保护。当过负荷电流超过2A时,则过载电流将熔断装在后面板上的熔丝,从而保护仪器。 ·

工作特点

电流转换器输出4~20mA直流经电流转换器转换成0~10mA直流电流送给记录仪或Ⅱ型执行机构,反之,Ⅱ型变送单元输出0~10mA直流电流经电流转换器转换成4~20mA直流电流输送给控制室内S型仪表。电流转换器线路是利用V/I转换和电平迁移两部分构成。

技术指标

负载电阻:0~1.5kΩ(0~10mADC输出),0~550Ω(4~20mADC输出);

消耗功率:约2W;

工作振动:频率10~55Hz,振幅≤O.075(振幅);

外磁场: 不大于400A/m;

基本误差:±0.2%(不带隔离);

电源电压:DC 24V;

负载电阻:0~1.5KΩ(SZL-2104);

0~350Ω(SZL-1104);

环境温度:5~40℃;

相对湿度:5%~85%;

周围空气中不含有腐蚀性,易爆炸气体,外磁场不大于400A/m。

霍尔电流转换器

如图2所示,若电流通过导体A,则由安培定律可知在A的周围就产生了磁场。由于该磁场的磁通密度与电流值准确地成比例,故可用霍尔元件来检测磁通密度,并测量通过导体的电流。这种方法,从主电路A作电气绝缘就能够检测电流值,因此,在高压电流的测量中十分有效。测量的电流值较小时,可将线圈绕在磁路上增加安培匣数,就能增大磁通密度,提高检测精度。电流值大时,可在磁路中设置空隙,增大磁饱和点。

通常,在Ic为最大值时每1A电流能获得的霍尔电压约为0.6 mV。虽然这些转换器都是不能对磁路实现开关的结构,但通过设置开关机构,就可应用于大电流的钳型电流计,特别适合用于100A左右中容量的直流检测。在这种情形下,每1A电流的霍尔电压约为0.4~0.5mV。

用于各种控制系统的霍尔检测器大多具有如下特性。

初级检测电流If有0~5、0~10、0~30、0~500和0~1000A(交、直流);输出电压VH在各If的最大值时为120~300mV(交、直流);各检测电流为最大值时线性优于1%;温度系数为0.02%/℃,初级电流与输出电路的绝缘在交流1500~2500V之间,或用于高压电路的有30kV和50kV两种。

数字/电流转换器

A/D转换器的输入一般都是电压,而D/A转换器的输出通常是低阻放大器产生的电压。有许多转换器提供的是电流而不是电压,电流输出是线性的且不受偏移的影响,使用运算放大器又可以将电流变为电压。

D/I转换器通常有一个正向基准,当流过转换器的电流增加时,相应的数字码也将随之增大,它不依赖于实际转换器的基准极性。如果流入转换器的电流增加而引起相应数字码减小时,就是一种负向基准关系。

采用电流输出或直接由梯形电阻产生电压输出的转换器,可以认为是电阻串联的电压产生器或电阻并联的电流产生器。这些可以被一个反向或正向的运算放大器来处理,反向电流输出的接法可以得到增益接近于1的高内阻系统,增益主要取决于反馈电阻,这个电阻可以减小放大器的漂移误差。

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