一文看懂電流變送器作用和原理及電路圖

電流變送器概述

電流變送器可以直接將被測主回路交流電流或者直流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC4～20mA（通過250Ω電阻轉(zhuǎn)換DC1～5V或通過500Ω電阻轉(zhuǎn)換DC2～10V）恒流環(huán)標準信號，連續(xù)輸送到接收裝置（計算機或顯示儀表）。

電流變送器分直流電流變送器和交流電流變送器兩種。交流電流變送器是一種能將被測交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動控制以及調(diào)度系統(tǒng)。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結(jié)構(gòu)形式，其特點為：

1、準確度高（典型：0.2%最好0.05%）；

2、整個量程范圍都有極高的線性度；

3、集成化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)良的溫度特性和長期工作穩(wěn)定性，使變送器免于定期校驗。

電流變送器參數(shù)

*執(zhí)行標準：GB/T13850-1998，IEC688：1992

*輸入范圍：0~10A內(nèi)可選如0~1A，0~5A等

*精度等級：≤0.2%.F.S

*溫度特性：≤100PPM/℃（0~50℃）

*整機功耗：≤1.0VA

*工作穩(wěn)定性：年變化《0.2%

*隔離耐壓：輸入/輸出/外殼間AC2.0KV/min*1mA

*絕緣電阻：≥20MΩ（DC500V）

*沖擊電壓：5KV（峰值），1.2/50uS

*響應(yīng)時間：≤300mS

*過載能力：2倍電流連續(xù)，30倍1秒

*工作環(huán)境：-10℃~50℃，20%~90%無凝露

*貯存環(huán)境：-40℃~70℃，20%~95%無凝露

電流變送器工作原理

XTR115采用SO-8小型化封裝，其內(nèi)部電路框圖及基本應(yīng)用電路如圖1所示。U+為電源端，接環(huán)路電源。UREF為2.5V基準電壓輸出端。II端接輸入電流。IRET為基準電壓源輸出電流和穩(wěn)壓器輸出電流的返回端，可作為輸入電路的公共地。OUT為4~20mA電流輸出端。UREG為+5V穩(wěn)壓器的輸出端。B和E端為外部功率管的接口，分別接功率管的基極（B）和發(fā)射極（E）。功率管的集電極（C）接U+端。芯片內(nèi)部主要包括輸入放大器（A），電阻網(wǎng)絡(luò)，輸出晶體管（VT1），2.5V基準電壓源和+5V穩(wěn)壓器。RLIM為內(nèi)部限流電阻。外圍元器件主要有輸入電阻（RI），功率管（VT2），環(huán)路電源（Us）和負載電阻（RL）。輸入電壓UI先經(jīng)過RI轉(zhuǎn)換成輸入電流II，再經(jīng)過XTR115放大后從OUT端輸出4~20mA的電流信號。為減小失調(diào)電壓以及輸入放大器的漂移量，要求UI》0.5V

需要指出，XTR115只能配NPN功率管，不能配MOS場效應(yīng)功率管。外部功率管應(yīng)滿足XTR115對電壓、電流的要求，使用中還須給功率管裝上合適的散熱器。

電流變送器的作用

電流變送器分直流電流變送器和交流電流變送器兩種。

交流電流變送器是一種能將被測交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動控制以及調(diào)度系統(tǒng)。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結(jié)構(gòu)形式。

直流電流變送器將被測信號變換成一電壓，經(jīng)HCNR200/201線性光耦直接變換成一個與被測信號成極好線性關(guān)系并且完全隔離的電壓，再經(jīng)恒壓（流）至輸出。具有原理非常簡單，線路設(shè)計精煉，可靠性高，安裝方便等優(yōu)點。

電流變送器可以直接將被測主回路中的交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的直流4～20mA（通過250Ω電阻轉(zhuǎn)換成直流1～5V或通過500Ω電阻轉(zhuǎn)換直流2～10V）恒流環(huán)標準信號，連續(xù)輸送到接收裝置（計算機或顯示儀表）。

電流變送器原副邊高度絕緣隔離，有兩線制和三線制的輸出接線方式。三線制變送器有輔助工作電源+24V的正端、負端和信號輸出端。

二線制變送器是輔助工作電源的+24V端接變送器正端，電源負端通過采樣電阻或電流表接變送器的負端。

電流變送器的應(yīng)用

電流變送器在單片機控制的許多應(yīng)用場合，都要使用變送器來將單片機不能直接測量的信號轉(zhuǎn)換成單片機可以處理的電模擬信號，如電流變送器，壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。早期的變送器大多為電壓輸出型，即將測量信號轉(zhuǎn)換為0-5V電壓輸出，這是運放直接輸出，信號功率《0.05W，通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換數(shù)字信號供單片機讀取、控制。

是將液位傳感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通過儀表管送到變送器的波紋管兩側(cè)，以波紋管兩側(cè)的差壓帶動機械放大裝置用指針指示水位的一種遠方儀表。當然還有把電氣模擬量變換成數(shù)字量的也可以叫變送器。以上只是從概念上說明傳感器和變送器的區(qū)別。而兩線制電流輸出型電流變送器以其具有極高的抗干擾能力得到了廣泛應(yīng)用。

電流電路變送器電路圖

注：電路變送器的精度為12位。1%薄膜電阻，T1為PICO-31080。LT1013見說明。

電流變送器注意事項

*注意產(chǎn)品標簽上的輔助電源信息，變送器的輔助電源等級和極性不可接錯，否則將損壞變送器；

*變送器為一體化結(jié)構(gòu)，不可拆卸，同時應(yīng)避免碰撞和跌落；

*變送器在有強磁干擾的環(huán)境中使用時，請注意輸入線的屏蔽，輸出信號應(yīng)盡可能短。集中安裝時，最小安裝間隔不應(yīng)小于10mm；

*本系列變送器內(nèi)部未設(shè)置防雷擊電路，當變送器輸入、輸出饋線暴露于室外惡劣氣候環(huán)境之中時，應(yīng)注意采取防雷措施；

*本產(chǎn)品采用阻燃ABS塑料外殼封裝，外殼極限耐受溫度為+85℃，收到高溫烘烤時會發(fā)生變形，影響產(chǎn)品性能。產(chǎn)品請勿在熱源附近使用或保存，請勿把產(chǎn)品放進高溫箱內(nèi)烘烤；

*請勿損壞或者修改產(chǎn)品的標簽、標志，請勿拆卸或改裝變送器，否則本公司將不再對該產(chǎn)品提供“三包”（包換、包退、包修）服務(wù)。