[編者按]:自動化網(wǎng)為推動各自動化專業(yè)技術(shù)人員之間的技術(shù)交流，展示自動化技術(shù)在各行業(yè)的深入應用，特舉辦“2006‘自動化網(wǎng)’杯自動化行業(yè)應用大獎賽”。歡迎大家參與投稿，稿件請發(fā)到：soft@zidonghua.com.cn ,并注明“自動化網(wǎng)杯自動化行業(yè)應用大獎賽”！[查看本次征文活動內(nèi)容]




　　作者:羅德泉



　　摘要：本文主要介紹電量隔離傳感器的基本工作原理。

　　關(guān)鍵詞：電量隔離傳感器/變送器，監(jiān)控系統(tǒng)，抗干擾技術(shù)


　　一、 概述

　　電量隔離傳感器/變送器是針對工程中的電量檢測(監(jiān)測)，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、高性能的電信號量測部件或模塊。

　　電量隔離傳感器/變送器可以對現(xiàn)場的大電流、高電壓、功率、頻率、相角、電度等電參量進行隔離測量和變換，也可以對各種微弱信號(如各種橋路信號)進行隔離放大和變換，將其調(diào)理后，變換成符合國際通用標準的電壓、電流、頻率等模擬信號或變換成數(shù)字量、開關(guān)量狀態(tài)等信號輸出。這些輸出信號可以和傳統(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)換器以及計算機系統(tǒng)直接配接，從而可以形成一個組成高可靠的工業(yè)檢測(監(jiān)測)或控制系統(tǒng)。

　　由于電量隔離傳感器在應用中，用戶不需做二次開發(fā)工作，高電壓或大電流信號可以直接接入產(chǎn)品，（通過端子、插針輸入或穿孔方式輸入），就可以得到相應的輸出信號。因此電量隔離傳感器作為信號調(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。

　　隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制或檢測(監(jiān)測)系統(tǒng)對電量隔離傳感器的要求也越來越高，特別是在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、檢測精度和功能方面。由于數(shù)字化產(chǎn)品不論其性能還是功能，如非線性校正和小信號處理方面，模擬產(chǎn)品是不可比擬的。因此，電量隔離傳感器的數(shù)字化是一種必然趨勢。


　　下面就電量隔離傳感器的工作原理作一個簡述，供大家參考。


　　二、 電量隔離傳感器基本工作原理

　　由于電量隔離傳感器產(chǎn)品的被檢測對像主要是電流和電壓信號，所以下面主要介紹電流和電壓信號的檢測原理。


　　1 交流信號檢測原理

　　交流信號又分為交流電壓和電流信號。,圖1為交流電流信號的檢測原理框圖，圖2為交流電壓信號的檢測原理框圖，由CT和PT對信號進行隔離，電流為穿孔輸入方式，電壓為端子接線輸入方式。



其中，CT為電流互感器，PT為電壓互感器，輸出一般為0~5V或4~20mA。


　　2、直流信號檢測原理


　　圖3為直流信號檢測原理框圖


直流信號分為直流電壓和直流電流，直流電流一般是通過電阻取樣，直流電壓一般用電阻降壓處理。由一個隔離電源向前置放大器供電,隔離原理常用的有兩種方案，一種是采用線性光耦隔離技術(shù)，一種是采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)。

　　由上述原理框圖可以看出，不論是交流信號還是直流信號，輸入輸出都是完全隔離的，一般，現(xiàn)場輸入信號都是大電流、高電壓或是微小信號，這樣電量隔離傳感器就可以把現(xiàn)場信號與低壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全隔離，避免系統(tǒng)受到強信號的干擾，從而提高系統(tǒng)的可靠性。



　　三、 結(jié)束語

　　以上簡單地介紹了電量隔離傳感器的基本工作原理。由于電量隔離傳感器產(chǎn)品種類較多，電量隔離傳感器實現(xiàn)的方法較多，本文對電量隔離傳感器原理作了簡單介紹。僅供有關(guān)人員參考，讓我們共同推動電量隔離傳感器技術(shù)的發(fā)展。