Меню

Первичные измерительные преобразователи напряжения конструкция принцип действия назначение

Первичные измерительные преобразователи напряжения

К ИО воздействующая величина – напряжение – обычно подводится от ИП напряжения, в качестве которых применяются трансформаторы напряжения (ТН).

Условное буквенное обозначение на схемах:

ТV – первичный измерительный трансформатор напряжения,

ТVL – вторичный измерительный трансформатор напряжения.

ТН обеспечивают изоляцию цепей напряжения ИО от высокого напряжения и позволяют независимо от номинального первоначального напряжения U1ном получить стандартное значение номинального вторичного напряжения U2ном = 100 В.

Классификация трансформаторов напряжения.

• по числу фаз: однофазные и трехфазные;

• по числу обмоток: двухобмоточные и трехобмоточные;

• по классу точности, т.е. по допускаемым значениям погрешности;

• по способу охлаждения: с масляным охлаждением (масляные), с естественным воздушным охлаждением (сухие и с литой изоляцией);

• по роду установки: для внутренней или наружной установки.

Особенностью ТН является их малая мощность при высоком напряжении первичной обмотки, т.е. ТН являются маломощными понижающими трансформаторами, имеющими почти всегда большой коэффициент трансформации. Кроме того, ТН должен обладать малым падением напряжения в первичной и вторичной обмотках, чтобы иметь возможно меньшие погрешности коэффициента трансформации и угла сдвига между векторами первичного и вторичного напряжений.

ТН представляет собой сердечник, набранный из пластин электротехнической стали, с размещенными на нем первичной и вторичной обмотками (рис. 1.4)

Рис. 1.4. Устройство трансформатора напряжения

Особенностью работы ТН является режим холостого хода его вторичной цепи.

Первичная обмотка w1,имеющая большое число витков (несколько тысяч), подключается параллельно силовой сети;

к вторичной обмотке w2 подключаются измерительные приборы, цепи защит и сигнализации.

Преобразование напряжения U1 до величины U2 определяется соотношением витков первичной и вторичной обмоток:

Отношение чисел витков обмоток называется коэффициентом трансформации трансформатора напряжения:

Вторичные обмотки ТН обязательно заземляются для обеспечения безопасности персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи.

Для защиты от коротких замыканий во все незаземленные вторичные цепи ТН устанавливаются предохранители или автоматические выключатели.

Трансформаторы напряжения имеют две погрешности:

1. Погрешность по напряжению, под которой понимается отклонение действительного значения коэффициента трансформации от его номинального значения:

2. Погрешность по углу – угол δ между векторами напряжений U1 и U2.

В зависимости от погрешностей трансформаторы напряжения подразделяются на классы точности. Установлены 4 класса точности: 0.2, 0.5, 1, 3. Классы соответствуют погрешностям напряжения fU в процентах.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Первичный измерительный преобразователь — ток

Первичные измерительные преобразователи тока имеют много разновидностей. Основной разновидностью являются трансформаторы тока ( ТТ) с замкнутым ферромагнитным ( стальным) сердечником; иногда их сердечник имеет небольшой немагнитный зазор. По первичной обмотке ТТ проходит ток, подлежащий трансформации, по вторичной — в определенных пределах примерно пропорциональный ему вторичный ток. Таким образом, обычный ТТ является аналоговым измерительным преобразователем тока в ток. Его коэффициент трансформации, представляющий собой отношение первичного тока ко вторичному, является безразмерной величиной. [1]

Что представляет собой оптоэлектронный первичный измерительный преобразователь тока . [2]

Основным элементом ДТТ является аналоговый первичный измерительный преобразователь тока . Им может быть любой трансформатор тбка. Целесообразно, однако, использовать для этой цели МТТ. [3]

Эти реле включаются непосредственно в цепи первичных измерительных преобразователей тока . [5]

Под информационными ( практически не потребляющими энергии) первичными измерительными преобразователями тока понимаются такие, которые предназначаются только для формирования сигнала информации о преобразуемой первичной величине. Они функционируют за счет энергии источника питания и связаны со вторичными измерительными преобразователями. Передача информации к автоматическим устройствам, находящимся на потенциале земли, производится без отбора мощности от первичного измерительного преобразователя. В целом такие измерительные преобразователи тока представляют собой телеметрические информационные устройства. [6]

Читайте также:  Обмотка низкого напряжения что это

Под информационными ( практически не потребляющими энергии) первичными измерительными преобразователями тока понимаются такие, которые предназначаются только для формирования сигнала информации о преобразуемой первичной величине. Они функционируют за счет энергии источника питания и связаны со вторичными измерительными преобразователями. Передача информации к автоматическим устройствам, находящимся на по-тенциале земли, производится без отбора мощности от первичного измерительного преобразователя. В целом такие измерительные преобразователи тока представляют собой телеметрические информационные устройства. [7]

К измерительным органам воздействующая величина — ток — обычно подводится от первичных измерительных преобразователей тока . Они обеспечивают изоляцию цепей тока измерительных органов от высокого напряжения и позволяют независимо от номинального первичного тока получить стандартное значение вторичного тока. Наиболее распространенными первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы тока ТА. [8]

К измерительным органам воздействующая величина — ток — обычно подводится от первичных измерительных преобразователей тока . Они обеспечивают изоляцию цепей тока измерительных органов от высокого напряжения и позволяют независимо от номинального первичного тока получить стандартное значение вторичного тока. Наиболее распространенными первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы тока ТА. Они имеют стандартный номинальный вторичный ток 1гНоми 5 А при любых значениях номинального первичного тока; допускается изготовление трансформаторов тока с номинальным вторичным током 12ном 2; 2 5 А. Трансформаторы тока иногда используют и в сетях напряжением до 1000 В. [9]

К измерительным органам воздействующая величина — ток — обычно подводится от первичных измерительных преобразователей тока . Они обеспечивают изоляцию цепей тока измерительных органов от высокого напряжения и позволяют независимо от номинального первичного тока получить стандартное значение вторичного тока. Наиболее распространенными первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы тока ТА. Они имеют стандартный номинальный вторичный ток / гном 1; 5 А при любых значениях номинального первичного тока; допускается изготовление трансформаторов тока с номинальным вторичным током / 2ном 2; 2 5 А. Трансформаторы тока иногда используют и в сетях напряжением до 1000 В. [10]

Он зависит от конструктивных данных прибора, от схемы его включения и параметров первичного измерительного преобразователя тока или напряжения и фильтра симметричных составляющих. [11]

К измерительным органам воздействующая величина — напряжение — обычно подводится от первичных измерительных преобразователей напряжения. Они, как и первичные измерительные преобразователи тока , обеспечивают изоляцию цепей напряжения измерительных органов от высокого напряжения и позволяют независимо от номинального первичного напряжения получить стандартное значение номинального вторичного напряжения U2mM 100 В. [13]

Эти реле включаются непосредственно в цепи первичных измерительных преобразователей тока . [15]

Источник



Измерительный преобразователь. Виды и устройство. Работа

Измерительный преобразователь – специальное устройство, которое преобразует величину неэлектрического характера в электросигнал, а также наоборот. К преобразователям также относятся приборы, переводящие измеряемый параметр в иную величину, который будет удобным для исследования, преобразования, в том числе сохранения и передачи. Эти приборы необходимы во многих сферах, поэтому они получили значительное распространение. Так, к примеру, чтобы создать систему дистанционного контроля траты тепла или воды в ЖКХ требуются преобразователи импульсов в ток или напряжение. Счетчики создают импульсы, которые впоследствии преобразуются в электрическую величину.

Читайте также:  Что значит номинальное значение напряжения
Виды

Izmeritelnyi preobrazovatel vidy

Преобразователи можно поделить на целый перечень устройств:
  • Квантовые.
  • Ионизирующего излучения.
  • Оптоэлектронные.
  • Адсорбционные.
  • Электрохимические.
  • Индук­ционные.
  • Тепловые.
  • Электромагнитные.
  • Гальваномагнитные.
  • Емкостные.
  • Механиче­ские упругие.
  • Пьезоэлектрические.
  • Резистивные и так далее.
Также преобразователи можно классифицировать по целому ряду признаков:
  • По виду выходного сигнала.
  • По физическим закономерностям, которые используются для проведения измерений.
  • Функции преобразования и так далее.
Устройство

Имеется достаточно обширное разнообразие из­мерительных устройств. Однако вне зависимости от их видового разнообразия у всех у них имеется первичный измерительный преобразователь, который и проводит измерение величины. Как раз его, в конечном счете, и необходимо измерить, но величина на выходе должна быть уже в электрическом виде.

  • Измеряемая величина воздействует на чувствитель­ный орган, который имеет свое наименование – датчик. Это отдельный элемент, который находится в месте измерений и выполняет функции первичного преобразователя.
  • Далее находится промежуточный преобразователь, который переводит сигнал в удобную для восприятия величину. На них может быть возложены различные обязанности;

— масштабно-временное преобразование;
— цифро-аналоговое преобразование;
— масштабное преобразование;
— изменение величины;
— функциональное преобразование и так далее.

Однако следует учитывать, что в цепи могут находиться сразу несколько первичных преобразователей.

Izmeritelnyi preobrazovatel tenzodatchiki 1

Типичным представителем преобразователя является тензорезистор. Это устройство имеет чувствительную часть, выполненную из специального тензочувствительного материала. Он крепится с помощью пайки на изделии. Для возможности преобразования от чувствительного элемента отходят выводные проводники, которые подключаются к электрической цепи. Ряд подобных устройств имеют дополнительно подложку, которая находится между изделием и чувствительной частью. Может быть установлена и защита, которая расположена поверх чувствительного элемента.

В результате типичный тензопреобразователь включает следующие элементы: чувствительный элемент, элемент связки, само изделие, подложку, узел пайки, защиту и выводные проводники.

Принцип действия

Понять принцип действия преобразователя можно на примере электронных весов. Именно в таких приборах работает измерительный преобразователь, который переводит величину силы тяжести, то есть вес какого-нибудь измеряемого изделия, в понятную для восприятия величину. Просто положив на весы небольшую запасную часть от машины, можно будет с точностью до граммов узнать его массу. В весах в качестве преобразователя работает тензометрический датчик.

Tenzodatchiki 2

Принцип действия весов объясняется измерением веса, который действует на тензодатчик. В процессе преобразования измеряется деформация, которая соответственно переводится в электрический сигнал. Последний поступает на монитор или иной элемент, с которого можно прочитать показания измеренной массы.

В основе функционирования тензодатчика используется тензоэффект, который кроется в смене сопротивления проводников во время деформации. То есть при изменении длины проводника изменяется и сопротивление.

Тензометрические преобразователи применяются не только в весах, но и во многих других устройствах.

При помощи них измеряются и исследуются:
  • Деформации в изделиях, в том числе свойства материалов.
  • Для получения величин, которые образуются в результате деформации соответствующего элемента.

В целом современные преобразователи получили большое распространение, ведь они удобны в управлении, имеют небольшой вес и габариты. Благодаря таким устройствам пользователь может дистанционно отслеживать все необходимые показатели.

Пьезоэлектрические преобразователи работают на базе обратного и прямого пьезоэлектрического эффектов. При механи­ческом действии на диэлектрики наблюдается их электрическая поляризация. При обратном действии в диэлектриках появляются напряжения или меняются их размеры.

Электромеханические преобразователи работают под действием тока, вследствие чего они начинают перемещаться. Гальваномагнитные преобразователи работают по принципу воздействия на них магнитного поля. Индукционные преобразователи действуют благодаря электро­магнитной индукции.

Читайте также:  Стабилизатор напряжения ресант 12000

Электрохимические преобразователи действуют на принципах электродной системы и электролитической ячейки. Так при падении изменении напряжения или иного параметра в ячейке происходит изменение другой характеристики: индуктивность, емкость или сопротивлением. Базируясь на этих принципах, появляется возможность измерения температуры, давления и многих других требуемых величин.

Оптоэлектронные преобразователи работают на принципе преобразо­вания ультрафиолетовых и тепловых излучений. Преобразование данных в подобных устройствах может происходить различными способами: за счет изменения мощности излучения, модуляции оптического канала и так далее.

Применение

Измерительный преобразователь находит широчайшее применение. Такие устройства применяют на многих производствах, лабораториях и даже в быту. Это могут быть сложные приборы, которые собирают многочисленную информацию с датчиков или же простые устройства в виде домашних кухонных весов.

Можно назвать следующие области:
  • Металлургическая промышленность.
  • Нефтянка.
  • Химическая и газовая промышленность.
  • Научные и лабораторные установки.
  • Медицина.
  • Фармакология.
  • Геология.
  • Атомная промышленность.
  • Энергетика.
  • ЖКХ и так далее.

На любом производстве, где требуется наблюдение или регулирование технологического процесса, не обойтись без преобразователя. Такие преобразователи часто используются в специальных измерительных приборах, которые применяются для обработки сигналов:

  • Портативные измерительные приборы, к примеру, для получения показателей параметров воды или грунта.
  • Щитовые приборы, которые имеются практически в каждом здании.
  • Регистраторы и самописцы. Это сложнейшие приборы, которые отслеживают происходящие вокруг изменения и сохраняют все в памяти.
  • Цифровые преобразователи.
  • Весовые дозаторы, конвейерные и кухонные весы и так далее.

Izmeritelnye preobrazovateli dlia vesov

Как выбрать измерительный преобразователь

Измерительный преобразователь рекомендуется подбирать по следующим принципам:

  • Какой на выходе получается сигнал: цифровой или аналоговый? Именно этот сигнал будет выводиться на монитор или иной элемент, с которого будет считываться информация. Аналоговые преобразователи являются уже устаревшими устройствами, однако они до сих пор применяются. Дело в том, что бурный толчок их развития и производства пришелся на 1980-е года прошлого века.

Благодаря ним были налажены многие производства и области промышленности. В результате появились новые производства, которые были заточены на производство именно этих аналоговых преобразователей. Поэтому они и сегодня выпускаются, ведь они дешевы и весьма распространены.

Тем не менее, на смену им приходят цифровые устройства, они на порядок дороже по стоимости, но считаются более перспективными устройствами:

— они обеспечивают высокую степень передачи информации, точность и быстродействие;
— у них высокая электробезопасность;
— простота реализации;
— их можно интегрировать в различные современные системы телемеханики.

Некоторые современные преобразователи могут иметь одновременно и цифровые и аналоговые выходы.

  • Условия эксплуатации. Почти все преобразователи могут использоваться в широком диапазоне температур, но некоторые устройства могут иметь ограничения. При изменении температуры примерно на десять градусов может появиться погрешность примерно в 0,4%. Также возможны погрешности, которые связаны с влиянием магнитного поля, действующего в месте проведения измерения.

Поэтому при выборе необходимо определиться, какие задачи, в конечном счете, будет решать измерительный преобразователь.

  • Преобразователь должен обеспечивать необходимую точность измерения. Поэтому у него должен иметься межповерочный интервал, проводиться проверка или калибровка. К примеру, для измерительных устройств межповерочный интервал равняется одному году. Для цифровых преобразователей данный интервал находится в пределах 4-6 лет.
  • Учитывая все вышеперечисленное, измерительный преобразователь следует подбирать с учетом его основных технических характеристик: быстрота действия, погрешность проводимых измерений, назначение, метод передачи полученной величины и так далее.

Источник