为什么说DT数字变送器是万用型电量变送器??????
- 浏览次数:10350次
- 颁布功夫:2014/4/1 9:54:36
- 作者:AnyWay中国
一、传统工频正弦电量变送器
传统电量变送器通常针对单一特点值而设计。。。。。。例如:电压变送器、电流变送器、功率因数变送器、有功功率变送器、无功功率变送器等等。。。。。。其中,,,,,,电压变送器和电流变送器凭据丈量道理和合用领域的分歧,,,,,,又可分为有效值变送器和真有效值变送器。。。。。。
也有些变送器可同时输出多个特点值,,,,,,例如:某些功率变送器可同时输出电压有效值、电流有效值、有功功率和功率因数等等,,,,,,这类电量变送器被称为多参数电量变送器。。。。。。
对于传统工频正弦互换电参量,,,,,,上述变送器根基能够满足各类需要。。。。。。原因是工频正弦电参量能够选取单一的或有限的特点值描述。。。。。。
图1. 传统电量变送器
例如:对于正弦电压信号,,,,,,能够用下述公式唯一描述:
U(t)= √2Usin(2πft+θ)
由公式可知,,,,,,正弦电压信号能够由U(有效值)、f(频率)和θ(初始相位)三个参数唯一决定,,,,,,由于这些参数能够用于描述信号的特点,,,,,,我们称其为信号特点值。。。。。。
对于工频正弦电压信号而言,,,,,,频率f固定为50Hz(某些国度为60Hz)。。。。。。而对于单个信号而言,,,,,,初始相位θ仅仅与肇始参考时刻有关,,,,,,没有现实意思。。。。。。因而,,,,,,只必要电压有效值一个特点值即可齐全描述该信号。。。。。。
类似的,,,,,,工频正弦电流信号只必要电流有效值一个特点值即可描述。。。。。。
当存在多个信号时,,,,,,为了明确两个信号之间的相位关系,,,,,,相位差φ是有意思的。。。。。。
电压、电流的相位差取余弦就是功率因数。。。。。。而功率因数与电压有效值和电流有效值的乘积就是有功功率。。。。。。
因而,,,,,,在工频正弦互换电参量测试中,,,,,,我们只必要极度有限的几个特点值,,,,,,就能够齐全的相识被测电参量。。。。。。通常只必要电压变送器、电流变送器和功率因数变送器即可满足测试必要。。。。。。
对于非工频正弦电量,,,,,,只必要增长一个频率变送器即可。。。。。。
二、传统电量变送器面对的挑战
然而,,,,,,随着电力电子技术、变频调速技术、新能源技术和高效电源技术等的高速发展,,,,,,电子工程师必要面对的电参量产生了底子性的变动!
这类电量,,,,,,可能长短工频的正弦电量,,,,,,也可能是工频的非正弦电量,,,,,,甚至可能长短工频的非正弦电量。。。。。。由于这类电量通常与变频器有关,,,,,,我们称其为
变频电量。。。。。。对于非工频的正弦电量,,,,,,如前所述,,,,,,依然能够选取少量的特点值表述。。。。。。但是,,,,,,由于频率变动领域较宽,,,,,,对于低频段或高频段,,,,,,对电量变送器器件特点及电路道理都提出了分歧的要求。。。。。。
而对于非正弦的变频电量,,,,,,由于没有严格的法规可循,,,,,,很难用少量的特点值进行统一的描述。。。。。。也就很难用传统的电量变送器进行全面的丈量分析。。。。。。
图2. 非正弦电量难以用传统电量变送器丈量其全数特点值
三、非正弦电量变送器
对于非正弦电量,,,,,,我们能够用
谐波失真或波形畸变率描述其偏离正弦的水平,,,,,,因而,,,,,,出现了谐波失真变送器。。。。。。由于谐波失真变送器实现较复杂,,,,,,成本较高,,,,,,对于要求不高的场所,,,,,,也有效
峰值因数变送器判断被测电量偏离正弦的水平。。。。。。由于正弦波的峰值因数是已知的,,,,,,若是被测电量的峰值因数与正弦波的峰值因数偏离较大,,,,,,我们能够以为被测电量的谐波失真较大。。。。。。类似道理,,,,,,还有一种步骤就是用基于
均值检波和
峰值检波的两种有效值变送器对统一电量进行丈量,,,,,,若丈量了局误差较大,,,,,,以为谐波失真较大。。。。。。
若是我们还但愿知路被测变频电量的蕴含哪些谐波、这些谐波的幅值和相位别离为几多的时辰,,,,,,好比说,,,,,,我们但愿相识被测变频电量的前100次谐波的幅值和相位时,,,,,,必要用200个特点值描述。。。。。。这时辰,,,,,,若是我们还但愿选取一个变送器输出一个或多个特点值的电量变送器,,,,,,先不谈实现难度,,,,,,系统的复杂水平城市让你望而生畏!
我们必要另辟蹊径!
仔细分析传统的电量变送器,,,,,,我们会发现这些变送器都有下述共同特点!
1、输出是方便丈量的直流电量,,,,,,一路输出只能代表一个特点值!
并且,,,,,,这类特点值通常是某种大局的均匀值。。。。。。好比说:
均值检波法的有效值变送器是一段功夫内(通常要求远弘远于单个信号周期)信号幅值的绝对值的均匀值再乘以一个固定的系数。。。。。。真有效值变送器输出是一段功夫内信号幅值的平方和求均匀后再开方。。。。。。
2、输出信息通常少于输入信息。。。。。。
好比说:真有效值电压变送器,,,,,,输出除了真有效值这一特点值之表,,,,,,其余特点值全数迷失了!
理论上,,,,,,对于特点值能够穷举的电量,,,,,,我们能够用上述电量变送器逐一还原其特点值。。。。。。
现实利用中,,,,,,对于特点值较少的正弦电量,,,,,,选取穷举的步骤是相宜的。。。。。。当特点值超过肯定数量时,,,,,,这种穷举的步骤必然带来成本过高的了局!
现实上,,,,,,对于变频电量,,,,,,若是针对某一特定电量,,,,,,其特点值也是有限的。。。。。。至少,,,,,,其根基特点值往往是有限的。。。。。。而其它好多特点值,,,,,,能够通过根基特点值进行单一运算获取。。。。。。但是,,,,,,由于变频电量没有固定的法规,,,,,,作为较为通用的变频电量变送器,,,,,,必要针对各类分歧的变频电量进行丈量时,,,,,,这种特点值是不能穷举的!
而对于特点值不能穷举的电量,,,,,,我们该若何做呢??????
笔者以为,,,,,,下述步骤是能够接受的!
列出部门关注频度较高的特点值,,,,,,同时,,,,,,保留被测信号的全数信息,,,,,,必要时辰选取其它步骤获取未列举的特点值。。。。。。
四、DT数字变送器
上述思路,,,,,,正是DT数字变送器的设计理想!
图3、DT数字变送器是一种万用型电量变送器
DT数字变送器通过高速互换数字采样获取能够代表被测有限带宽变频电量全数信息的数字样本序劣祝。。。。。该样本序列保留了被测信号的全数信号。。。。。。
DT数字变送器输出数字信号经过光纤及DH2000数字主机传输至上位机,,,,,,上位机通用软件凭据样本序列推算出关注频度较高的特点值。。。。。。专用软件和定造软件或用户自编程软件凭据样本序列运算出必要的肆意特点值。。。。。。
DT数字变送器、DH2000数字主机及通用上位机软件组成的系统,,,,,,称为DH2000数据采集系统,,,,,,而选取各类专用软件组成的系统,,,,,,凭据特点值种类能够分为:
1、真有效值电压表、真有效值电流表、相位表、相序表、功率因数表等常用仪表;;;;;;
2、零序电流表、开口三角电压表、相敏指零仪、选频电压表、选频电流表等专用仪表;;;;;;
3、谐波检测仪、电能质量分析仪等高端仪器。。。。。。
4、不能穷举的可代替各类电量变送器的特点值仪表。。。。。。
综上所述,,,,,,DT数字变送器输出信号为蕴含输入信号全数信息的齐全样本序列,,,,,,通过推算机运算即可获取被测电量的肆意特点值,,,,,,属于多参数电量变送器,,,,,,更是一种万用型电量变送器。。。。。。