Czujnik napięcia AC do 250 V. Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Wskaźniki, czujniki, detektory

 Komentarze do artykułu

Czujniki prądu i napięcia są najczęściej używane do pomiaru prądów i napięć przemiennych o częstotliwości przemysłowej 50 Hz. Stosowanie do tych celów czujników prądu i napięcia z izolacją galwaniczną bazującą na efekcie Halla firmy LEM, która jest monopolistą w tej dziedzinie, jest niepraktyczne ze względu na duże prądy wejściowe dla czujników napięciowych (10...20 mA), duży błąd rzędu 1% górnych wartości skali, złożoności i wysokiego kosztu [1]. Zaletą czujników wykorzystujących efekt Halla jest możliwość pomiaru stałych prądów i napięć.

Najbardziej odpowiednią metodą pomiaru prądów i napięć przemiennych jest zastosowanie przekładników prądowych i napięciowych z przyjaznym dla użytkownika elektronicznym obwodem przetwarzania sygnału. Transformator przekształca napięcie w całym zakresie z tym samym błędem, niezależnie od tego, czy są to setki woltów, czy jednostki mikrowoltów. Moc sygnału z transformatora o minimalnej możliwej wielkości jest o kilka rzędów wielkości większa niż moc sygnału czujnika Halla. Umożliwia to realizację czujników napięciowych o prądzie wejściowym 1 mA oraz czujników prądowych o skali 0,5 A i błędzie 0,1...0,5%.

Podczas pomiaru prądów i napięć przemiennych za pomocą czujników opartych na efekcie Halla błąd można znacznie zmniejszyć poprzez odcięcie składowej bezpośredniej kondensatorem, ale to dodatkowo komplikuje czujnik i jest niepraktyczne.

W proponowanym czujniku napięcia, w celu uproszczenia konstrukcji i zmniejszenia wymiarów, zamiast przekładnika napięciowego zastosowano przekładnik prądowy o dodatkowej rezystancji (rys. 1).

Czujnik posiada następujące cechy:

• Napięcie wejściowe ....... 0...250 V
• Prąd wejściowy (przy napięciu 250 V) ....... 1 mA
• Prąd wyjściowy (przy napięciu 250 V) ....... 5 mA
• Rezystancja obciążenia......0...1 kOhm
• Błąd wartości mierzonej w zakresie pomiarowym od 25 V do 250 V.......nie więcej niż 0,1%
• Napięcie zasilania......±15 V

Dodatkowa rezystancja składa się z trzech rezystorów R1R3 i określa prąd wejściowy czujnika. Rezystor R1 jest precyzyjny z błędem 0,5%, rezystory R2, R3 służą do doboru wartości dodatkowej rezystancji, wybór odbywa się poprzez zwarcie rezystorów R2, R3.

Maksymalna moc rozpraszana przez rezystory R1R3 nie przekracza 0,25 W. Główny błąd zależy od dokładności doboru rezystorów R1-R3. Dodatkowy błąd jest określany przez TKS rezystorów R1-R3.

Sygnał z uzwojenia wtórnego 3 transformatora T1 podawany jest na wejście wzmacniacza operacyjnego A1. Aby wyeliminować resztkowe namagnesowanie rdzenia i poprawić charakterystykę częstotliwościową, wzmacniacz jest objęty ujemnym sprzężeniem zwrotnym strumienia magnetycznego. Sygnał wyjściowy A1 wytwarza prąd wyjściowy w uzwojeniu 2, który wytwarza w rdzeniu strumień magnetyczny równy co do wielkości i o przeciwnym kierunku do strumienia magnetycznego wytwarzanego przez prąd wejściowy.

Czujnik posiada wyjście prądowe (prąd wyjściowy nie zależy od rezystancji obciążenia):

Iwy=IwW1/W3,

gdzie W1 to liczba zwojów uzwojenia 1, W3 to liczba zwojów uzwojenia 3.

Rdzeń transformatora wykonany jest z płytek w kształcie litery L i ma wymiary 30×22×5 mm (5 mm to grubość zestawu). Uzwojenia 1, 2 zawierają po 2000 zwojów drutu PEV-0,1, uzwojenia 3 zawierają 400 zwojów drutu PEV-0,2.

Rysunek 2 przedstawia wersję czujnika z wyprostowanym wyjściem prądowym.

Czujnik posiada następujące cechy:

• Napięcie wejściowe ....... 0...250 V
• Prąd wejściowy (przy napięciu 250 V) ....... 1 mA
• Prąd wyjściowy (prostowany, wartość szczytowa) ....... 10 mA
• Rezystancja obciążenia......0...620 Ohm
• Błąd wartości mierzonej w zakresie pomiarowym od 25 V do 250 V.......nie więcej niż 0,5%
• Napięcie zasilania......±15 V

Sygnał przemienny z rezystora R4 podawany jest na wejście precyzyjnego prostownika zmontowanego ze wzmacniacza operacyjnego A2 i diod V1, V2 według standardowego obwodu. Sygnały z diod V1, V2 dostarczane są na wejścia przetwornika napięcia na prąd zamontowanego na wzmacniaczu operacyjnym A3 i tranzystorze M3. Aby prąd wyjściowy był niezależny od rezystancji obciążenia należy spełnić równość R11/R9=R12/R10. Regulacja czujnika polega na ustawieniu wartości prądu wyjściowego przy prądzie wejściowym 1 mA poprzez dobranie wartości rezystora R4.

Literatura:

1. Prospekt firmy „LEM”.

Zobacz inne artykuły Sekcja Wskaźniki, czujniki, detektory.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Ekologiczne paliwo na bazie dwutlenku węgla 02.03.2022 Naukowcy z University of Cambridge wraz ze specjalistami z University of Nova de Lisboa w Portugalii opracowali metodę pozyskiwania przyjaznego dla środowiska paliwa z dwutlenku węgla poprzez elektrolizę. Jako katalizatory w tym procesie wykorzystywane są enzymy wydzielane przez bakterie. Problem polega na tym, że enzymy są bardzo wrażliwe na środowisko chemiczne, a gdy się zmienia, przestają działać. W takim przypadku proces powstawania paliwa zostaje poważnie spowolniony. Eksperymenty przeprowadzone w laboratorium wykazały, że zastosowanie tych enzymów jako katalizatora zwiększa wydajność produkcji paliw aż 18-krotnie. Naukowcom udało się zwiększyć wydajność elektrolizy poprzez precyzyjne dostrojenie warunków roztworu w celu zmiany lokalnego środowiska enzymów. „Enzymy ewoluowały przez miliony lat, aby były niezwykle wydajne i selektywne – i świetnie nadają się do produkcji paliw, ponieważ nie zawierają niepożądanych produktów ubocznych” – mówią naukowcy. Dzięki zaproponowanej metodzie wykorzystania dwutlenku węgla naukowcy proponują rozwiązanie kilku problemów jednocześnie. Po pierwsze, w ten sposób można zmniejszyć ilość gazów cieplarnianych, rozwiązując problem globalnego ocieplenia. Nie ma potrzeby wydawania środków na wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla, co jest dość drogie. Jednocześnie rozwiązywany jest problem produkcji paliwa, co jest bardzo ważne, a przy jego produkcji nie szkodzi środowisku. Fakt, że naukowcom udało się dobrać niezbędne parametry środowiska dla procesu elektrolizy i przyspieszyć go za pomocą katalizatorów enzymatycznych daje nadzieję, że zaproponowana metoda otrzymywania paliwa znajdzie zastosowanie w praktyce.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Telefon komórkowy bez baterii

▪ Ile genów ma dana osoba

▪ Różnice między zawałem serca u mężczyzn i kobiet

▪ Turbodoładowana karta graficzna GeForce RTX 3070 Ti Turbo

▪ Biodegradowalna łatka

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Wskaźniki, czujniki, detektory. Wybór artykułów

▪ artykuł Pedagogika społeczna. Notatki do wykładów

▪ Ile słów Eskimosi mają na określenie śniegu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Sanki jednotorowe. Transport osobisty

▪ Artykuł UMZCH ze stopniem wyjściowym na tranzystorach polowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Stabilizator ciepła. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024