電量隔離傳感器的作用是什么
電量隔離傳感器是針對(duì)工程中的電量檢測(cè)(監(jiān)測(cè)),提高系統(tǒng)的整體抗干擾能力,而研制開發(fā)的一種小體積,高性能的電信號(hào)量測(cè)部件或模塊。電量隔離傳感器可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的大電流,高電壓,功率,頻率,相角,電度等電參量進(jìn)行隔離測(cè)量和變換,也可以對(duì)各種微弱信號(hào)(如各種橋路信號(hào))。
進(jìn)行隔離放大和變換,將其調(diào)理后,變換成符合國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的電壓,電率等模擬信號(hào)或變換成數(shù)字量,開關(guān)量狀態(tài)等信號(hào)輸出。這些輸出信號(hào)可以和傳統(tǒng)的指針式儀表相接,也與現(xiàn)代的數(shù)字式自控儀表,各種A/D轉(zhuǎn)換器以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接配接,從而可以形成一個(gè)組成高可靠的工業(yè)檢測(cè)(監(jiān)測(cè))或控制系統(tǒng)。由于電量隔離傳感器在應(yīng)用中,用戶不需做二次開發(fā)工作,高電壓或大電流信號(hào)可以直接接入產(chǎn)品,(通過端子,插針輸入或穿孔方式輸入),就可以得到相應(yīng)的輸出信號(hào)。因此電量隔離傳感器作為信號(hào)調(diào)理,隔離和變換功能摸塊,是工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中比較理想的變送器產(chǎn)品。
電量隔離傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
電量隔離傳感器數(shù)字化技術(shù)
交流信號(hào)數(shù)字式電量隔離傳感器一般由電壓/電流傳感器、信號(hào)調(diào)理、隔離放大、AD采樣、微處理器、通訊接口等部分組成。
電壓、電流傳感器依據(jù)測(cè)量信號(hào)特點(diǎn)可以是電壓互感器、電流互感器、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器、羅氏線圈等等;
微處理器是產(chǎn)品數(shù)字化的核心部分,一般都選用帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī),如PIC16C74、MSP430或ADCUC812等,因此,電路可以很簡(jiǎn)單。如果選ADUC812單片機(jī),則可以直接輸出0~5V電壓信號(hào),因?yàn)槠鋬?nèi)部包含有兩個(gè)12位的D/A轉(zhuǎn)換器;
通訊接口部分是數(shù)字信號(hào)輸出的變換電路,廣泛采用的是RS-485總線接口,最常用的接口芯片為ADM483,它可以最多掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn),當(dāng)然也有許多其它類似芯片。RS-232接口一般有兩種方式實(shí)現(xiàn),一種就是在RS-485網(wǎng)絡(luò)總線上加一個(gè)RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換器,另一種就是,直接把RS-232接口芯片放在產(chǎn)品中,后一種的缺點(diǎn)就是產(chǎn)品的應(yīng)用將受到限制,不能組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊。CAN-BUS是發(fā)展較快的一個(gè)總線,其優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn),可以達(dá)到10km,不會(huì)出現(xiàn)總線沖突,多主工作方式,通訊協(xié)議通用性好,當(dāng)然其成本較高。采用光纖傳輸?shù)耐ㄓ嵔涌诰哂休^強(qiáng)的電磁兼容能力,適用復(fù)雜電磁環(huán)境下的高精度測(cè)量。
軟件主要包含三個(gè)功能模塊,數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和通訊協(xié)議。其中數(shù)據(jù)采集主要就是讀取A/D的轉(zhuǎn)換結(jié)果,由于單片機(jī)自帶A/D,因此程序比較簡(jiǎn)單;
數(shù)據(jù)處理主要完成交流變直流的運(yùn)算,由于單片機(jī)的運(yùn)算速度有限,因此我們采用頻率跟蹤法,來(lái)完成變換的計(jì)算;
通訊協(xié)議一般由用戶選定,如MODBUS協(xié)議,ASCII格式等。
電量隔離傳感器的趨勢(shì)
由于數(shù)字式電量隔離傳感器可以直接輸出數(shù)字量,對(duì)于許多應(yīng)用系統(tǒng)可以省去A/D采集模塊,所以,可以降低系統(tǒng)成本。因此,電量隔離傳感器的數(shù)字化,不僅提高產(chǎn)品穩(wěn)定性,還可以使用戶進(jìn)一步降低成本。
由于電量隔離傳感器產(chǎn)品種類較多,一種交流信號(hào)電量隔離傳感器數(shù)字化技術(shù)。電量隔離傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的方法較多,目前最普遍的是采用單片機(jī)技術(shù),因?yàn)樗膽?yīng)用很靈活,可以實(shí)現(xiàn)各種不同功能。隨著集成電路不斷發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了許多專用的芯片,如電度表產(chǎn)品,已有許多專用芯片可選,有數(shù)字接口也有脈沖輸出等。