新型CT9-CT30无源交流隔离传感器及其应用

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       新型CT9-CT30无源交流隔离传感器及其应用

摘要：一种应用在交流测量领域的新型CT9-CT30无源交流隔离传感器，随着计算机在交流测量方面的应用，以其优越的性价比，在交流40～1KHz范围能替代霍尔电流传感器，本文简要介绍这种新型传感器的原理，优点及其应用电路，供读者参考。

关键词：无源交流传感器       I/V转换       典型应用电路

概述

基于电磁互感隔离原理，按线性比例跟踪检测正弦波电流的无源交流隔离传感器，主要功能在于扩程和隔离。通常在一个环形铁芯上绕一定匝数的线圈构成，做成通孔形式，用于主回路大电流单匝穿孔通过互感器。设被测电流（一次电流）为I1，二次线圈匝数为N2，二次电流I2为：（一次线圈单匝N1=1）

                   I2=I1/N2

可知，二次电流与被测电流成正比例关系。

      用这种测量方法的优点：

⑴纽线穿孔式使用方便，不用切断主回路。

⑵具有3KV～6KV高绝缘隔离作用。

⑶主回路无插入损耗。

⑷输出电流信号传输远、抗干扰强。

⑸具有较高的二次负载，通过I/V转换，非常容易与线性放大电路接口。

⑹小电流测量时起始灵敏高、响应快。

⑺优良的线性度和相交差。

⑻二次线圈匝数均在千匝至数千匝，调试后比值差（精度）高达0.1%。

无源交流隔离传感器选用了高饱和磁密，高初始导磁率及低损耗的优质软磁材料制造，使用了进口高速准确的环绕机，从而保证了测量起始的灵敏度、线性度、比值差（精度）和批量一致性。

由于铁芯固有的磁饱和拐点，其过载能力在瞬态数十倍额定值电流冲击时自保，所以在可靠性方面，它基本上是永久性元件。

目前，微型互感器已形成系列化产品，适用于1000V及以下电压等级，5A～1KA电流等级的50Hz～1KHz正弦波测量，广泛应用在电量变送器、电测仪器仪表、智能仪器仪表、智能开关柜、智能电机保护器、电力监控系统、电信监控系统中，作为数据采集中的隔离离、变换、传送。又名：无源交流传感器、无源交流采集器。

1                   应用领域

■   1KVac及以下交流装置与系统集成工程

■   主回路与测量回路强弱电之间隔离采样

■   检测、监视、控制

■   动力起动过流过载保护

2                   技术性能指标

■ 频率范围   40Hz～1KHz

■ 安全隔离（I1/I2壳体）

   冲击电压：4KVp 、1.2/50uS

工频耐压：3KVac、1mA、1min

绝缘电阻： 》100mΩ，500Vdc

■ 输出浪涌限制（S1/S2）

VR能力：65Vac、205A、20uS

■     环境特性

工作温度：-25～+70℃

储存温度：-40～+80℃

工作湿度：10～90%（无凝露）

大气压力：860～1060mbar

温度系数：《50ppm/℃

 

3                   二次输入I/V转换

微型无源交流隔离传感器二次输出的是跟踪电流，在使用中需要将I2转换成电压形式。转换方式采用电阻法。

图中是电阻I/V转换电路，在二次输出端并接一支电阻即可，这个电阻也作为负载，设电阻为RL，则转换电压为：

             V2=I2RL=（I1/N2）RL           （2.......1）

 例：图1中的交流2V输入数字面板表，配用1支CT12 100A/100mA的互感器，用来测量10A的交流电流，应选用的转换电阻为              RL=2V/10m A=10Ω       

代入（2.......1）

V2=100A*10Ω=2V

或                V2=100A/1000T*10Ω=2V

（实际应用时，3 1/2面板表的小数点应向前移一位，如：1.0000改为1000）

4                   典型应用电路

4.1   配合交流数显面板表

     图4电路为DHCT1-100A/6.66mA互感器与交流2V输入数字显示面板表配合使用的测量电路。

     按图中选择R1为500Ω与一支3296型200Ω多圈电位器，进行精确微调后，用一支1/8W金膜固定电阻代替，有必要将该电阻装入面板表输入借口处，以抗干扰。

调试非常简单：输入I1为100A时，（可用交流钳型表观测），调RP使面板表显示1.000（V）即可，为了直观，将小数点跳线向后移动两位，即显示100.0。由于DHCT1-100A/6.66mA测量最大值可达120A，因此，这个装置可以测量0～120A的电流，分辨率为0.1A，适用于交流配电开关柜、交流电焊机、稳压电源、机床电源的交流电流显示。

4.2               平均值AC/DC转换100A数显电流变送器

⑴频率范围：40Hz～1KHz

⑵精度：《0.5%满度值（FS）

⑶输入交流正弦波电流 100ARMS

⑷一路输出电流2VDC，配合数字电压面板表

⑸一路输出电流4～20mA的标准信号

4.3               性价比高的真有效值电压变松模块

⑴输入交流电压：0～100V

⑵频率范围：40Hz～1KHz

⑶精度：《0.5%满度值（FS）

⑷测量各种正弦与非正弦波形及畸变波形，在波峰因素《3时，满足《0.5%的精度

⑸输出直流4～20mA或1～5V的标准信号

⑹成本：元气件成本约100元

gaoyanmei

多谢楼主分享，还有实用的东东和大家共享啊。

verykeep

多谢楼主分享呵呵~