Датчик змінної напруги на 250 В. Схема

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Датчик змінної напруги на 250 В. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Індикатори, датчики, детектори

Коментарі до статті

Датчики струму та напруги найчастіше застосовують для вимірювання змінних струмів та напруг промислової частоти 50 Гц. Застосування для цих цілей датчиків струму та напруги з гальванічною розв'язкою на основі ефекту Холла фірми LEM, що є монополістом у цій галузі, недоцільно через великі вхідні струми для датчиків напруг (10...20 мА), велику похибку близько 1% від верхнього значення шкали, складності та високої вартості [1]. Перевагою датчиків, що використовують ефект Холла є можливість вимірювання постійних струмів і напруг.

Найбільш доцільно для вимірювання змінних струмів та напруг застосування трансформаторів струму та напруги з електронною схемою обробки сигналів, зручною для користувача. Трансформатор перетворює напругу у всьому діапазоні з однаковою похибкою, чи то сотні вольт чи одиниці мікровольт. Потужність сигналу з трансформатора мінімально можливого розміру на кілька порядків більше потужності сигналу датчика Холла. Це дозволяє реалізувати датчики напруги з вхідним струмом 1 мА та датчики струму зі шкалою 0,5 А та похибкою 0,1...0,5%.

При вимірі змінних струмів і напруг датчиками на основі ефекту Холла можна суттєво зменшити похибку, відсікаючи постійну складову конденсатором, але це ще більше ускладнює датчик і недоцільно.

У запропонованому датчику напруги з метою спрощення конструкції та зменшення габаритів замість трансформатора напруги використовують трансформатор струму з додатковим опором (рис.1).

Датчик змінної напруги на 250 В

Датчик має такі характеристики:

Вхідна напруга.......0...250 В
Вхідний струм (при напрузі 250 В).......1 мА
Вихідний струм (при напрузі 250 В).......5 мА
Опір навантаження.......0...1 кОм
Похибка від вимірюваного значення в діапазоні вимірювань від 25 до 250 В.......не більше 0,1%
Напруга живлення.......±15 В

Додатковий опір складається з трьох резисторів R1R3 та визначає вхідний струм датчика. Резистор R1 прецизійний з похибкою 0,5%, резистори R2, R3 служать для підбору величини додаткового опору, підбір здійснюється закорочування резисторів R2, R3.

Максимальна потужність, що розсіюється резисторами R1R3, не більше 0,25 Вт. Основна похибка визначається точністю підбору резисторів R1-R3. Додаткова похибка визначається ТКС резисторів R1-R3.

Сигнал з вторинної обмотки трансформатора 3 Т1 надходить на вхід операційного підсилювача А1. Для усунення залишкової намагніченості серцевика та поліпшення частотної характеристики підсилювач охоплений негативним зворотним зв'язком магнітного потоку. Вихідний сигнал А1 створює вихідний струм в обмотці 2, що створює в сердечнику магнітний потік рівний за величиною і протилежний напрямку магнітному потоку, створюваному вхідним струмом.

Датчик має струмовий вихід (вихідний струм не залежить від опору навантаження):

Iвих = IвхW1/W3,

де W1 - кількість витків обмотки 1 W3 - кількість витків обмотки 3.

Серце трансформатора набрано з Г-подібних пластин і має габарити 30Ч22Ч5 мм (5 мм - товщина набору). Обмотки 1, 2 містять по 2000 витків дротом ПЕВ-0,1, обмотка 3 містить 400 витків дротом ПЕВ-0,2.

На рис.2 показаний варіант виконання датчика з випрямленим струмовим виходом.

Датчик змінної напруги на 250 В

Датчик має такі характеристики:

Вхідна напруга.......0...250 В
Вхідний струм (при напрузі 250 В).......1 мА
Вихідний струм (випрямлений, амплітудне значення).......10 мА
Опір навантаження.......0...620 Ом
Похибка від вимірюваного значення в діапазоні вимірювань від 25 до 250 В.......не більше 0,5%
Напруга живлення.......±15 В

Змінний сигнал з резистора R4 надходить на вхід прецизійного випрямляча, зібраного на операційному підсилювачі А2 та діодах V1, V2 за стандартною схемою. Сигнали з діодів V1, V2 надходять на входи перетворювача напруга струм, зібраного на ОУ А3 і транзисторі М3. Щоб вихідний струм не залежав від опору навантаження, необхідно виконати рівність R11/R9=R12/R10. Регулювання датчика полягає у встановленні величини вихідного струму при вхідному струмі 1 мА шляхом підбору величини резистора R4.

література:

Проспект фірми LEM.

Дивіться інші статті розділу Індикатори, датчики, детектори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Батарейки з пилку 25.02.2016

Пилок - це ноша для бджіл та страждання для алергіків. Але також вона може стати для нас ефективним засобом для зберігання енергії. Дослідники з'ясували, як перетворити гранули пилку на аноди, компоненти батарейок.

Для того, щоб перетворити пилок на аноди, вчені нагріли пилок до точки, при якій вона перетворюється на вуглець, за допомогою процесу піролізу. На відміну від звичайного спалювання цей процес відбувається без кисню, і пилок не спалахує, а перетворюється на біовугілля, що зберіг форму пилку. Потім його знову розігрівають вже за участю кисню, такий процес підвищує кількість енергії, що запасається в анодах.

Пилкові аноди спроектовані, щоб заповнити місце, що займається графітовими анодами, в типових літієво-іонних акумуляторів.

Дослідники перевірили два різні типи пилку: один, зібраний з бджіл, де зустрічається пилок з різних рослин, другий - з очерету, у якого більш однорідна структура. З'ясувалося, що у очеретяного пилку показники трохи вищі, ніж у бджолиної, але з бджіл пилок збирати набагато легше. Надалі дослідники планують провести досліди щодо використання таких анодів у реальних батареях. "Ми зараз по суті створили цікаву концепцію, – каже дослідник Вілас Пол. – Тільки подальша робота покаже, наскільки вона буде практичною".

Інші цікаві новини:

▪ Надміцне скло твердіше за алмаз

▪ Високоточні програмовані підсилювачі

▪ Кристали проти отрут

▪ Підзарядка світлом

▪ Походження дупла у дереві

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Цікаві факти. Добірка статей

▪ стаття Не хочу вчитися, хочу одружитися. Крилатий вислів

▪ стаття Навіщо парижани 1870 року з'їли двох слонів із зоопарку? Детальна відповідь

▪ стаття Горець перцевий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Електронна гра на мікроконтролері Світлодіодні наперстки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Тонкомпенсований регулятор гучності на резисторі з одним відведенням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт