如何正確運(yùn)用電量傳感器:
隨著電力電子技術(shù)的開展,變流、變頻及逆變技術(shù)普遍應(yīng)用于新能源行業(yè),諸如:高壓直流輸電中的換流閥,太陽能發(fā)電的中心設(shè)備逆變器,風(fēng)能發(fā)電的主力變流器,高鐵牽引驅(qū)動(dòng)變流器以及智能制造必需的機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器,這些制造和變流設(shè)備中都離不開電流、電壓丈量的中心器件傳感器。傳感器性能表現(xiàn)直接影響到整個(gè)設(shè)備乃至系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
固然傳感器屬于電子器件,但與普通的器件有所不同,不同的裝置方式,不同的運(yùn)用辦法都會影響傳感器性能。
首先,傳感器在運(yùn)用前,一定要核實(shí)工作電源電壓等級,丈量范圍能否與被測信號分歧!要認(rèn)真閱讀規(guī)格書!防止不同電壓,不同電流間的錯(cuò)用與混用。
為了便于查閱,以下從幾個(gè)方面來討論傳感器的正確運(yùn)用:
1. 運(yùn)用環(huán)境
傳感器的運(yùn)用環(huán)境應(yīng)無導(dǎo)電塵埃和無腐蝕金屬和毀壞絕緣的氣體存在。否則會由于導(dǎo)電粉塵與物體發(fā)作一二次電路,或二次側(cè)電源與信號間的短路,燒壞傳感器。
1.1 環(huán)境溫度
傳感器的規(guī)格書中都會規(guī)則傳感器的正常工作的環(huán)境溫度范圍,如-40~85度,視產(chǎn)品型號不同有一定區(qū)別。倡議不要超越規(guī)格書中規(guī)則的溫度范圍,超越傳感器的正常工作溫度范圍,內(nèi)部局部器件會由于溫度特性而降低性能,呈現(xiàn)精度降低,輸出信號不精確,或無法工作等狀況。
傳感器盡量裝置在通風(fēng)散熱好的中央,以免溫渡過高影響傳感器的丈量精度及壽命。
1.2 海拔
通常傳感器在設(shè)計(jì)時(shí),都會思索海拔,普通狀況為2000米。但并不是只能適用于海拔2000米以下,假如實(shí)踐運(yùn)用中海拔超越2000米,主要會影響傳感器的散熱與絕緣性能。會降低絕緣特性,固然絕緣也能夠經(jīng)過外部方式來改善,但是完成起來有難度也會增加本錢,在實(shí)踐選型和運(yùn)用是能夠參照IEC 60664-1規(guī)范的規(guī)則來降額運(yùn)用,詳細(xì)的參見IEC 60664-1 第5.1.4 一節(jié),表A.2的降額系數(shù)。散熱問題能夠經(jīng)過強(qiáng)迫風(fēng)冷等方式,處理起來相對容易。
1.3 裝置位置
由于傳感器是非接觸型丈量,大多檢測的是帶電導(dǎo)體四周的磁場,那么傳感器左近,不宜有強(qiáng)磁場,以及容易產(chǎn)生磁場的器件。包括變壓器、電抗器及流過大電流的導(dǎo)體等等。特別是在三相測試中,相鄰的傳感器不宜裝置太近。在空間允許的狀況下,間距盡可能的大。
有時(shí)分會遭到柜體及其內(nèi)部規(guī)劃的限制,很難留出足夠的空間,這種狀況下倡議傳感器錯(cuò)位裝置,特別是HALL原理的傳感器,應(yīng)盡可能讓HALL器件的位置原理磁場源。
2. 傳感器裝置與固定
傳感器分兩種固定方式:PCB和盤式裝置
2.1 PCB裝置方式
通常PCB裝置的傳感器原邊丈量信號比擬小。
傳感器的輸出端采用pin針或SMD的方式,在焊接上能夠依照普通器件的焊接工藝執(zhí)行,由于有的傳感器內(nèi)部不灌膠,所以盡量防止清洗。
2.2 盤式裝置方式
通常盤式裝置的傳感器原邊丈量信號比擬大,體積也比擬大。
在傳感器的規(guī)格書中,均提供裝置孔的間距與孔徑,同時(shí)會明白各個(gè)裝置孔所用的螺釘大小及擰緊的扭矩。引薦的扭矩都是經(jīng)過設(shè)計(jì)工程師的考證與評價(jià),裝置時(shí),要嚴(yán)厲依照規(guī)格書中引薦的扭矩來操作,否則容易形成外殼的決裂。特別是灌膠傳感器,一旦外殼決裂就無法修復(fù),帶來經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)也會給施工帶來費(fèi)事。
3. 裝置方向
3.1 電流傳感器
在每只電傳播感器的外殼上都會有一個(gè)箭頭,這個(gè)箭頭的方向代表被測電流的流向,在傳感器的原邊接入被測電流時(shí),要保證被測電流和流向與傳感器上所示的箭頭方向分歧。否則會招致傳感器的輸出信號反向。
3.2 電壓傳感器
在每只電壓傳感器的外殼上都會有原邊電壓正極與負(fù)極,分別代表用于接入被測電壓信號的正、負(fù)極,
有的傳感器還會帶有接地輸出端"E"或" "的,通常這端子銜接到屏蔽層,要與維護(hù)地銜接,以起到屏蔽和抗干擾作用。
值得提示的是,固然傳感器能夠交直流通用,但原邊接入的方向同樣會帶來副邊輸出的變化,原副邊波形會呈現(xiàn)反向。
4. 原邊導(dǎo)體
關(guān)于丈量電流較大的電傳播器來說,原邊普通為穿孔構(gòu)造,要依據(jù)穿孔的外形、大小來選擇相應(yīng)的電纜或銅排,保證原過導(dǎo)體能順利經(jīng)過穿孔,不要因?qū)w截面過大而損壞傳感器穿孔。
穿心導(dǎo)體應(yīng)盡量充溢穿孔,以保證丈量精度。電纜和銅排穿過傳感器時(shí),兩側(cè)要有固定支撐,盡量居中,防止銅排或電纜傾斜,以免影響丈量效果。
在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中需求留意導(dǎo)體的溫度,不要超越標(biāo)稱的允許溫度,以免過熱影響傳感器的正常工作,或損壞傳感器。
5. 傳感器的接線
普通傳感器的規(guī)格書中都會有接線圖,明示出對應(yīng)輸出點(diǎn)的序號,普通包括電源正極Vc+,電源負(fù)極Vc-, 輸出信號端M, 以及OV,一定要依照序號的定義來接線,不能錯(cuò)接,漏接,否則會損壞傳感器。
5.1 pin針式
當(dāng)傳感器的二次側(cè)采用PCB焊接的pin針式時(shí),要依照規(guī)格書所示的pin針序號來布板。
5.2 接插件式
當(dāng)傳感器的二次側(cè)采用接插件的方式時(shí),規(guī)格書中會提供接插件的型號與規(guī)格,以及各個(gè)接針?biāo)鶎?yīng)的作用。倡議用專用工具來壓接好端子和導(dǎo)線,防止短路或接觸不良。
6. 傳感器的工作電源
普通來講,傳感器都需求外部提供工作電源,這個(gè)工作電源為直流電壓源,分為幾種規(guī)格,+5V,+/-12V,+/-15V或+/-24V等。
通常在傳感器的規(guī)格書都會給出電源電壓等級Vc,假如Vc值為+/-,則傳感器需求有雙電源供電。
另外,在選擇電源時(shí),要選擇電壓穩(wěn)定,紋波小的電源。同時(shí)要留意電源的功率。
通常在傳感器的規(guī)格書都會提供傳感器的損耗值Ic。這個(gè)Ic值的表示傳感器的耗電大小,那么在選擇供電電源時(shí),至少要保證電源輸出的電流大于Ic,才干保證傳感器正常工作。
7. 傳感器通電
傳感器是用來丈量電流、電壓信號的有源器件,需求外接直流電源供電,傳感器才能夠工作。
1). 傳感器二次側(cè)的接線正確后,先接通傳感器工作的直流電源。
假如是雙電源供電的傳感器,電源為直流+/-12V,+/-15V或+/-24V。
假如是單電源供電的傳感器,電源為直流+5V。
傳感器工作的直流電源要穩(wěn)定,上下動(dòng)搖在+/-5%范圍之內(nèi)。太低或太高都會影響傳感器的正常工作, 電壓太高,還可能損壞傳感器。
接通傳感器的直流工作電源后,傳感器處于備工作狀態(tài),此時(shí)二次輸出端會有很小的信號輸出,只需在規(guī)格書允許的范圍之內(nèi),都屬于正常。
2). 傳感器供電源接通后,再通入原邊被測信號。
當(dāng)被測信號輸入時(shí),傳感器的輸出端會有相應(yīng)的信號輸出,這個(gè)輸出信號會隨著原邊被測信號的改動(dòng)耐改動(dòng)。
假如原副邊上電次第顛倒,可能會損壞傳感器,這一點(diǎn)希望在實(shí)踐中一定留意!
8. 電位器
在新的技術(shù)應(yīng)用下,傳感器都采用激光調(diào)阻,軟件調(diào)阻的方式來標(biāo)定和校準(zhǔn),但市面上仍存在一些傳感器采用電位器的方式,通常這些外露的電位器都是廠家在出廠時(shí)對傳感器標(biāo)定用的,用于調(diào)整傳感器的零點(diǎn)和精度,調(diào)整好后用紅膠固定避免電位器被誤碰改動(dòng)阻值。那么外露的電位器,請勿隨意調(diào)整,否則會影響傳感器的丈量精度。
9. 負(fù)載電阻的選擇
負(fù)載電阻是指接在傳感器輸出端的電阻,通常輸出電流信號是會限制負(fù)載電阻的較大值,輸出電壓信號時(shí)會限制負(fù)載電阻的較小值。
9.1 電流輸出型傳感器
當(dāng)傳感器的輸出信號為電流信號時(shí),通常在采樣時(shí)都需求轉(zhuǎn)換為電壓信號,這時(shí)需求在傳感器的輸出端與OV之間配接丈量電阻。丈量電阻的選取遭到傳感器供電電源電壓的大小和被測信號的大小有限制,不能隨意選取。
在相同供電電源電壓下,丈量電阻值的大小會影響傳感器所能丈量原邊信號的范圍,電阻值越小,被測信號越大,丈量范圍越大,電阻值越大,被測信號越小,極限大丈量范圍越小。但是,需求留意的是,有些傳感器的丈量電阻值不能無限減小,否則會損壞傳感器。
9.2電壓輸出型傳感器
當(dāng)傳感器的輸出信號為電壓信號時(shí),為了保證負(fù)載電阻的接入不影響傳感器輸出電壓值的衰減,對負(fù)載電阻值有極小值的限制。
在規(guī)格書中廠家會標(biāo)明負(fù)載電阻的大小,通常為千歐級。所以在傳感器的輸出端接入后級電路時(shí),要保證等效電阻值大于允許的負(fù)載電阻。 否則,傳感器的輸出值會減小。
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