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I/O 設(shè)備

頻率隔離傳感器工作原理簡(jiǎn)介

2025China.cn   2009年11月18日

  一、概述

  本系列產(chǎn)品采用光電隔離原理、單片機(jī)技術(shù)和專用厚膜集成電路,對(duì)電網(wǎng)或電路中電壓信號(hào)的頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,將其變換為標(biāo)準(zhǔn)的0~5V直流電壓信號(hào)(VZ)輸出或4~20mA直流電流信號(hào)(IZ)輸出。傳感器輸出可以直接與各型A/D配接,構(gòu)成數(shù)據(jù)集中采集系統(tǒng),也可以與傳統(tǒng)的模擬式、數(shù)字式指示儀表配接,顯示被測(cè)量之值。

  二、產(chǎn)品特點(diǎn)

  1. 體積小、精度高、頻帶寬、動(dòng)態(tài)性能好;

  2. 輸入電路、輸出電路完全隔離,輸出信號(hào)可以共地;

  3. 輸出形式多樣,滿足各種使用要求;

  4. 在(5~120)%標(biāo)稱輸入范圍內(nèi),輸入與輸出保持正比例關(guān)系;

  5. 提供專用于電網(wǎng)頻率測(cè)量的傳感器,和可以測(cè)量100kHz以內(nèi)的任意波頻率傳感器;

  6. 穩(wěn)定性好,耐沖擊,過載能力強(qiáng),可靠性高;

  7. 度范圍寬,提供商業(yè)級(jí)、工業(yè)級(jí)產(chǎn)品;

  8. 結(jié)構(gòu)形式多樣,提供直插式、DIN卡裝式安裝方式,方便各種場(chǎng)合使用。

  三、主要技術(shù)指標(biāo)(以產(chǎn)品使用說明書為準(zhǔn))

  1. 精度等級(jí):0.2;

  2. 線性范圍: 10%~120%標(biāo)稱頻率值;

  3. 輸入電壓允許范圍:50%~120%標(biāo)稱電壓值;

  4.響應(yīng)時(shí)間:100mS;

  5 負(fù)載能力: 直流電壓輸出≥5mA,

  直流電流輸出≥300Ω;

  6. 靜態(tài)電流: ≤25mA;

  7. 輔助電源: +12V/+24V;

  8. 隔離耐壓: ≥1500V DC;

  9. 環(huán)境溫度:商業(yè)級(jí):0℃~+50℃,

  工業(yè)級(jí):-25℃~+70℃;

  10. 電壓過載能力:

  施加2倍標(biāo)稱輸入電壓,持續(xù)1s,間隔10s,重復(fù)10次不擊穿;

  11. 額定輸入:

  工頻頻率:45Hz~55Hz,40Hz~60Hz,

  任意波頻率:40Hz~100kHz,

  電壓:0~500V;

  12. 輸出標(biāo)稱值:

  直流電壓輸出:0~5V,0~10V;

  直流電流輸出:0~20mA,4mA~20mA;

  四 工作原理

  本系列傳感器采用模塊化結(jié)構(gòu), 主要由光電耦合器1、整形電路2、單片機(jī)3、D/A轉(zhuǎn)換器4、定標(biāo)放大器5和專用厚膜集成V/I轉(zhuǎn)換器6組成。

  交流電壓信號(hào)經(jīng)光電隔離電路1隔離,在其輸出回路形成同頻率的電壓信號(hào),該電壓經(jīng)整形電路2形成同頻率脈沖波,輸入到單片機(jī)3測(cè)量周期。單片機(jī)軟件按f=1/T 計(jì)算出信號(hào)頻率值(數(shù)字量),經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器4把代表被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量,再由定標(biāo)放大器5進(jìn)行放大、定標(biāo),形成直流電壓VZ輸出;D/A轉(zhuǎn)換器4輸出的模擬量經(jīng)專用厚膜集成V/I變換器6后變成直流電流輸出。

  光電隔離電路從輸入電壓信號(hào)中取樣,驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管,把它變成脈動(dòng)光信號(hào),經(jīng)過絕緣介質(zhì)傳遞,再由光敏管恢復(fù)為交流電壓輸出,從而完成頻率信號(hào)的隔離傳送。

  定標(biāo)放大器5是一個(gè)直流線性放大器,是我公司配套開發(fā)的專用厚膜集成轉(zhuǎn)換器,它把D/A轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓放大到需要的幅度。

  V/I轉(zhuǎn)換器6的“基準(zhǔn)端”接地時(shí),它輸出0~20mA直流電流;為它配加一個(gè)高穩(wěn)定的偏置電路,就形成4mA~20mA直流電流輸出。


  五 傳感器結(jié)構(gòu)

  本系列產(chǎn)品均采用便于現(xiàn)場(chǎng)使用的端子接線、U型結(jié)構(gòu)卡裝方式。當(dāng)被測(cè)信號(hào)電壓大于600V時(shí),可以通過外接分壓電阻把測(cè)量范圍擴(kuò)大到1500V。

  六 傳感器輸入輸出特性曲線

(轉(zhuǎn)載)

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