Датчик трансформатор тока – Некоторые аспекты применения датчиков в счетчиках электроэнергии

Датчики тока с  телеметрическим бинарным выходом

Датчики тока с телеметрическим бинарным выходом, как и реле тока РТ1 и РТ2 предназначены для бесконтактного контроля тока в электрических цепях с выдачей дискретного сигнала управления о превышении/снижении установленного тока и не требуют оперативного питания. Имеют на выходе:

нормально разомкнутый контакт (канал сток-исток 50в/0,1а) для исполнения «ОК»

нормально замкнутый контакт (канал сток-исток 25в/0,01а или 40в/0,05а) для исполнения «КО»

Для сопряжения с внешними устройствами (контроллерами, устройствами индикации и т.д.), датчики тока имеют жесткие выводы под пайку или клеммник для подключения гибких выводов. Датчики тока герметизированы и могут устанавливаться в любом месте, включая скрытые и труднодоступные места и предназначены для работы:

  • В схемах релейной защиты и автоматики энергетических систем в качестве автономного устройства, реагирующего на превышение/снижения установленного тока.
  • Для контроля перегрузки электрооборудования, токовой защиты, диагностики состояния оборудования (пониженное или повышенное потребление тока),
  • Как реле максимального тока.

При превышении установленного значения тока в контролируемой цепи,  выходная пара контактов замыкается (для исполнения ОК), при снижении — размыкается . Для исполнения КО — наоборот. Это позволяет передавать телеметрическую информацию о величине протекающего тока во внешней цепи на контроллер, или другое устройство.

Датчики тока с дискретным выходом могут быть построены не только на базе трансформаторов Т03С (датчик ТП03С…), но и на базе любых трансформаторов представленных на нашем сайте, что позволяет получить практически любое окно под контролируемый провод и контролировать соответственно любые токи. Кроме того, становится возможным обеспечить любое напряжение гальванической развязки.

В зависимости от величины регулировочного резистора (Rн),ток срабатывания может быть установлен для ТП03С в диапазоне 0,3…200А.(по требованию — 0.1-200А), для других датчиков (ТП102; ТТП60; ТП60 и т.д.)- от 0.05 до 1000А и более. Встроенный гистерезис на ток включения-отключения исключает «дребезг» или неустойчивое состояние выхода. Датчик тока ТП03С имеет гальваническую развязку от контролируемой цепи не хуже 6 кВ (н.у.) и, как любые другие датчики тока на данной платформе,  не требует оперативного питания.

Датчик ТП03С имеет отверстие диаметром 11мм для токоведущего провода контролируемой цепи. Такая конструкция позволяет контролировать цепи питания бесконтактным способом, без снятия с них изоляции, что значительно повышает надежность и безопасность электросетей. Основные технические характеристики датчиков тока ТП03С «ОК» и «КО» приведены в табл. 1. Внешний вид датчиков ТП03С выпуска до марта 2019г. — на фото 1-2. Внешний вид датчиков ТП03С выпуска с марта 2019г., в уменьшенном корпусе (исп. М), приведен на фото 3-4. Соответственно размеры корпусов датчиков изменены с 38х38 до 31х31 для исполнения «М». Датчики доступны для заказа в обоих исполнениях.

В диапазоне 1-200А величину нагрузочного резистора можно рассчитать по приблизительной формуле:

Для ТП03С-200а-З/0 — Rn = 16.67/Ion

Для ТП03С-200а-З/0 исп.М — Rn = 12.6/Ion, где

  • Ion – требуемый ток включения, А
  • Rn – сопротивление регулировочного резистора, кОм

Гистерезис вкл/выкл. Составляет примерно 1-5% тока уставки. Точность установки тока включения без дополнительной подстройки составит при этом ±15%

Для датчиков тока ТП03С исп. М доступно оперативное управление током срабатывания встроенным подстроечным резистором. При этом возможные диапазоны изменения токов срабатывания составляют: 1,5-6,3; 5-20; 16-50; 30-80 или 60-160А. Внешний вид датчиков с оперативным управлением тока срабатывания приведен на фото 4

Таблица 1. Основные технические характеристики трансформатора тока ТП03С-200А-00-З/0 (ОК) с логическим выходом:

Характеристика

Исполнение ОК

Исполнение КО

Пределы регулировки по току, А (задается внешним резистором) 0,35-200 0,35-200
Величина регулировочного резистора, кОм 0,071-100 0,071-100
Гистерезис вкл/выкл, % 1-5 1-5
Коммутируемое напряжение, В < 50 < 25 или 40
Длительный коммутируемый ток , А < 0,1 < 0,01 или 0,05
Сопр. открытого канала, Ом < 7 < 170 или 50

РадиоКот :: Измерение больших токов

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Измерения >

Измерение больших токов

                                               Измерить ток? Что может быть проще! 

Но есть случаи, когда эти измерения простым тестером или осциллографом не провести. Например, измерение больших токов,  да еще и гальванически связанных с сетью. Под «измерением» я подразумеваю вывод на экран осциллографа. В другом случае, визуализация стартерного тока автомобиля покажет вам состояние поршневой группы двигателя без выкручивания свечей (на многих моделях это уже проблема). Увидев ток бензонасоса или форсунок автомобиля, Вам лапшу на уши автомастер не навесит.  При изготовлении ИБП,  мощных 50Гц трансформаторов с ШИМ управлением желательно, а если конструкция не клон, а новодел, то в обязательном порядке надо видеть, что происходит на высокой стороне. При проектировании сварочных инверторов нужен рабочий сварочный ток и не на шунте, а в реалии. Иначе может получиться конструкция, которая работает только у автора, а повторяющий  страстно мечтает плюнуть в фейс автору. Можно привести еще массу случаев, когда надо бы измерить ток, но сдерживает или отсутствие приборов или ТБ при измерении.

Цель этой статьи поделится практическим опытом измерения (визуализации) больших токов с гальванической развязкой от измерительных приборов. Именно практическим. То что проверено и используется.

1. Датчик тока на микросхеме ACS712

Прекраснейшая микросхема фирмы Allegro. Как называет её фирма «Линейный токовый датчи на эффекте Холла с ультра низким проходным сопротивлением»  Существует 3 клона, на 5А, 20А и 30Ампер. Изготовляется в 8-лапковом SOIC корпусе, выдерживает при этом 30А ток в долговременном режиме, в импульсе до 100А! Неоднократно пропускал 50А  1-2сек. С полной документацией можно ознакомится на сайте производителя. https://www.allegromicro.com/~/media/Files/Datasheets/ACS712-Datasheet.ashx

Коротко о хорошем:

— Гальваническая развязка 

— Возможность работы от постоянного до 80 кГц тока.

0,0012 Ом проходное сопротивление!

— все внутри (из обвязки: два конденсатора, по питанию и в фильтре.)

— хорошая линейность (1,5%)

— дополнительные очень интересные возможности, которые не приводятся в описании.

Из недостатков:

 -шум. Для ACS712 30А клона это 7мВ или в рабочем пересчете на уровне 0,106А измеряемого тока. Но эта м/с не метрологическая и она не для мини токов. Она заточена для использования с микроконтроллером и нивелировать этот шум программно просто. Увеличение емкости конденсатора фильтра к уменьшению шума не приводит (должно бы, но у меня по непонятной причине не получилось).

Фирма Allegro выпускает широкую номенклатуру датчиков тока, с различными параметрами. Выбрать можно для любой поставленной задачи. От 5А до 200Ампер.

В данной статье пойдет разговор, как  сделать ACS712 в применении более удобной для измерений в радио лаборатории. При проведении измерений у неё есть два неудобных параметра:

— коэффициент пересчета тока 66мВ/1А и при отсутствии проходного тока, выходное напряжение равно 1/2 питания. В классическом применении в связке с м/контроллером это правильно и логично. В лаборатории неудобно постоянно тыкать пальцем в калькулятор и совершенно невозможно смотреть переменный ток с небольшой постоянной составляющей. Вход осциллографа не закроеш, а 1/2 постоянки на выходе мешает. 

Решение этой проблемы очень простое. 

Операционным усилителем смещаем выходное напряжение прибора при отсутствии тока через м/с ACS712 на ноль и усиливаем выходное напряжение до коэффициента масштабирования = 0.1В/1А. Напряжение питания схемы (мах допустимое)  выбрал 8В (рекомендованное 5В), и сделал его двуполярным для питания операционного усилителя с помощью м.с. ICL7660. Стало очень удобно и с осциллографом, и с выходом на тестер, в уме умножаем полученное напряжение на 10, получаем измеряемый ток.

У меня получилась вот такая миниатюрная коробочка.

На улицу вывел ручку переменного сопротивления (R7) подстройки ноля, подстроечником R6 подстраиваем масштабирование устройства 1А = 0,1В. Операционный усилитель можно поставить более современный и лучше Rail-to-Rail. Плату приводить нет смысла. Схема очень простая и делается по применяемой металлической коробочке. Именно металлической, м/схема подвержена воздействию внешних магнитных полей.

Но в этом недостатке и есть нестандартные дополнительные возможности!!! В формате этой статьи не получится рассказать о этих возможностях.  Коротко напишу, что это возможность в реальном времени увидеть на экране осциллографа напряженность магнитного поля трансформатора, смотреть петлю Гистерезиса, дистанционно измерять ток. Очень неординарная функция — это измерять напряженность магнитного поля в реальном времени. Мне не встречались любительские приборы (да еще такой элементарной схемотехники) которые позволяют это делать.

2. Токовые клещи. АРРА-30Т.

 

Отличие от широко распространенных клещей — выход на осциллограф. Очень удобный и надежный инструмент, качество изготовления высокое, но для любительского применения получается относительно дороговато. Пользоваться удобно, измеряет как

постоянный так и переменный ток на двух пределах 40А и 300А (смотрел сам 500А, но видимо на таких токах большая нелинейность). Очень хорошо смотреть стартерные токи автомобиля с пишущим осцилоскопом. И втягивающее видно и сам стартер и работу каждого цилиндра. Отсутствие цифрового дисплея не напрягает. В любом случае при измерениях тестер рядом. Можно включить паралельно осциллографу если уже приспичит. Дополнительные коннекторы приложены.

3. Пояс Роговского. 

Рисунок из википедии:

Это самый казусный прибор в моей лаборатории. Появился для измерений токов в тысячи ампер. Прикинув, чем можно измерить такие токи остановился на Поясе (кольце) Роговского, так как сделать что то другое проблематично или дорого. Помыкался по инету. Описаний возможностей этого чуда много, готовые изделия в продаже есть.  Реальных измерений ноль, не смотря на массу публикаций.  Плюнул  и за вечер сделал конструкцию. 

Кольца из ламина для пола, кусочки канализационных труб диаметром 100мм и 50мм, ВЧ разьем вот и вся механика.

 

 Кусок от фидера неизвестной породы.

 На него плотно намотан провод D=0,22mm.

Витки не считал, пересчитал по длинне и плотности намотки. Получилось 1500витков. Терпеть не могу мотать катушки, но этот пояс намотал за 20мин. Начало провода припаял к центральной жиле кабеля. Центральная жила в конце намотки и сам конец провода катушки это два выхода катушки.

Пояс удобно встал в уплотняющий паз трубы. Длина пояса конечно была определена заранее.

 

Нагрузил пояс на сопротивление 220ом. Собрал, получил такую конструкцию.

 

Пропустив через экспериментальный проводник синусоидальный ток силой 400Ампер, замерил выходное напряжение поделки, одновременно сняты показания с клещей АРРА-30. Получилось, что ток силой 1000А создает в поясе Роговского ЭДС равную 0.22вольт. У Кита Сукера в книге «Силовая электроника» есть имперический расчет катушки Роговского. Посчитал, получил 0.23вольта. Остался доволен, витки я точно не считал, да и расчет у Кита имперический. Крутит прибор фазу? Ну и Бог с ней, пусть крутит.Поиметь за вечер такой нужный прибор, задаром, очень удачно. Все было хорошо до начала реальных замеров. Подключив мощный 50Гц трансформатор, к автоматике с ШИМ модуляцией тока и увидев на экране ужас электрика, поматерил Википедию,  других авторов-теоретиков, себя и понял почему этот прибор так и не получил широкого распространения появившись аж в 1912г.

Все авторы публикаций характеризуют этот прибор (видимо переписывая друг у друга) как трансформатор тока (это меня и ввело в ступор, хотя формула наводимого ЭДС говорит другое). И бубнят о необходимости интегратора на выходе, для восстановления формы тока. Выходное напряжение пояса Роговского зависит не от силы исследуемого тока, а от скорости и вектора его изменения!

Это далеко не трансформатор тока и никаким интегратором реальную форму тока не восстановить. Прибор, конечно,  используется, другим прибором я и не могу измерить 1000-5000Ампер в проводнике. Результат я получаю правильный, но только тогда, когда форма тока чистая синусоида, 50Гц и я в этом уверен на 100%. В энергетике он применяется видимо тоже с ограничениями. Мои знакомые энергетики о поясе Роговского ни гу-гу.

Устройство специфическое, с массой ограничений в применении итд. Но при необходимости можно работать, так как изготовление быстрое и ничего не стоит. 

Выводы: Измерять большие токи сегодня для радиолюбителя не сложно и дешево. Мой любимый прибор это датчик тока на ACS715. Лет пятнадцаь назад делал автоматику на самодельных трансформаторах тока. Но сегодня во многих конструкциях не рационально их применять. По цене дороже получается, линейность хуже и удлиняется время наладки прибора. С интегральным датчиком, как на калькуляторе посчитал, так в реалии и получил. Хотя конечно трансформаторы тока имеют свою незаменимую нишу в конструкциях.

Скажу коротко, что  эксперименты с датчиком тока на ACS715 в корень развенчали миф аудиофилов о насыщении трансформатора рабочим током. Привели к переосмысливанию и к совершенно новому алгоритму управления сварочным током аппарата контактной сварки. Доводится до ума автомат пуска (с системой защиты и рестартов) трехфазного двигателя в однофазной сети. На них сейчас оформляется патент на полезную модель. Итд Итп. И все это в направлении электрики и электроники, которая жевана-пережевана еще в прошлом веке. Появились новые компоненты и то что было невозможно совсем недавно, сегодня уже рутина.  Но это будет уже другая история.

 

p

Файлы:
Документ PDF
Формула

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Датчики тока с унифицированными выходными сигналами 4-20мА 0-10в 0-20мА

Датчики тока (преобразователи) предназначены для бесконтактного контроля тока в электрических цепях с номинальным напряжением до 660 В. Датчик преобразовывает входной сигнал переменного тока в выходной сигнал постоянного тока 4-20мА или 0-20мА или 0-10в, который можно направить на универсальные измерительные приборы или контроллеры управления.

Датчики герметизированы и могут устанавливаться в любом месте, включая скрытые и труднодоступные места. Не ремонтируются и не требуют обслуживания, содержат встроенный трансформатор тока и универсальную платформу «Айюми», разработанную специально для применения с выпускаемыми нами измерительными трансформаторами и состоящую из прецизионного выпрямителя на  ОУ, интегрирующей цепи (постоянная времени 0.6-0.8сек) и формирователя выходного аналогового сигнала.

Номинальное напряжение питания датчиков составляет 24в(ДС), работоспособность полностью сохраняется в диапазоне напряжений 20-28в. Датчики малочувствительны к пульсациям и нестабильности питающих напряжений. Рабочий диапазон температур -40…+85 град С. В настоящее время для заказа доступны датчики:

  ТП03С (фото 2)на номинальные токи от 1 до 90А с отв. 11мм   ТТП60 (фото 5)- на токи от 10 до 500А с отв. 37мм   ТП60 — на токи от 0,05 до 300А с отв. 37мм   ТП102С (фото 4)- на  токи от 0,05 до 40А с отв.14 мм .

Внутри указанных диапазонов для заказа доступны любые токи. Линейность и стабильность крайне высока в диапазоне 1-100% номинального тока.Приведенная погрешность преобразования составляет менее 2% без калибровки и менее 1% с дополнительной калибровкой при изготовлении.Датчики выпускаются по ТУ 27.11.50.120-001-11976052-2017

При заказе возможно указать пониженное напряжение питания 9(12)в при соответственном снижении макс. величины вых. сигнала до 3(5)в.

Наименование датчика тока для заказа: ТП03C-хх/yy-zz(mm), где

  • хх- номинальный ток (А)
  • yy- выходной сигнал: 0-1в/0-10в/0-20мА/4-20мА
  • zz- 00-жесткие вывода
  • mm — примечание, например (клеммник) — вывода выполнены в виде клеммника. Внимание! опция доступна в полном объеме для ТПП60 и ТП60. Для ТП03 и ТП102 только в отношении варианта 4-20мА

Например: ТП03С-30А/(4-20мА)-00, т.е. датчик ТП03С с ном. вх. током 30А, выходом 4-20мА, жесткие вывода для печатного монтажа.

Еще раз обратите внимание: При заказе, значения номинального тока и параметров выходного сигнала может быть указано любое в пределах указанных пределов, т.е. для ТП03С — 1…90А; ТП102С — 0,1…40А;ТП60 — 0,05…300А ТТП60 — 10…500А для входного тока, и 0…20мА; 1…20мА; 0…10в. для выходного сигнала! Чувствительность датчиков не хуже 0.1% от ном. тока. Это не отражается на цене.

Внимание: Входное сопротивление измерителя на принимающей стороне должно быть:

  • не ниже 50кОм для модификаций 0-1в;
  • не ниже 100кОм для 0-10в;
  • не выше 500 ом для 0-20мА (включая сопр. проводников)
  • не выше 500 ом для 4-20мА (включая сопр. проводников) при 24в. питания токовой петли

Корпус датчика обеспечивает прекрасную гальваническую развязку от контролируемой цепи, что достаточно для любых приложений.

Датчик ТП03С имеет отверстие диаметром 11мм, ТП102С — 14мм, ТТП60 и ТП60 — 37мм для контролируемых линий. При необходимости возможно применение любых трансформаторов тока нашего производства для увеличения отверстия или измеряемых токов. Пример такой реализации приведен на фото 1. Такая конструкция позволяет контролировать цепи бесконтактным способом, без снятия с них изоляции, что значительно повышает надежность и безопасность электросетей. Малый номинальный измеряемый ток и приличное отверстие ТП102С и ТП60 позволяет использовать его также в качестве дифференциального трансформатора тока для измерения токов утечки в линиях (трансформатор тока нулевой последовательности),например для версии 100мА диапазон измерения входного тока составляет от 1 до 100мА с хорошей линейностью.

Устройство и принцип работы

При протекании тока во внешней цепи, встроенный токовый трансформатор обеспечивает гальваническую развязку и трансформирует этот ток в более низкий, который усиливается усилителем-преобразователем ток-напряжение. Полученное напряжение выпрямляется прецизионным выпрямителем и поступает на RC цепь, позволяющую выделить среднее напряжение, пропорциональное вх. току. На выходе RC цепи установлен формирователь напряжение — ток, который дополнительно выполняет роль буфера и приводит выходной сигнал к 0. Выходное напряжение формируется при протекании тока формирователя через Rn. Благодаря этому, выходное напряжение может изменяться в широких пределах (0-1в;0-2в и т.д.) для заданного значения вх. тока, что позволяет корректировать коэфф. преобразования подстройкой резистора нагрузки. Данная подстройка может осуществляться и при необходимости снижения коэфф. передачи или подстройки АЦП под имеющийся ИОН. В то-же время величина вых. напряжения и внутреннее сопротивление (не более 49,9 ом для 0-1в и 499 ом для варианта 0-10в) аналогового выхода позволяет без труда сопрягать его с АЦП микроконтроллеров или стандартными измерительными приборами, имеющими вход 0-1в или 0-10в. При необходимости, на этапе изготовления, возможно снижение или увеличение постоянной времени RC цепи или настройки требуемого вых. напряжения или тока.

Модификация датчика с выходом 0-20мА не имеет встроенного резистора. Макс. напряжение на выходе 4 может достигать 10в. что ограничивает вх. сопротивление измерителя с учетом сопротивления проводов величиной 500 ом. В модификации 4-20мА установлен встроенный резистор 0…10 ом и применяется 2-х проводное подключение, что ограничивает вх. сопротивление измерителя уже до 800 ом при питании 24в.

Собственное потребление датчиков «Айюми» при отсутствии вх. тока не превышает 0,8-1мА в диапазоне напряжений 20-28в. При превышении вх. тока выше номинального включается встроенная схема защиты, ограничивающая выходной ток начиная с 20 до 35мА по логарифмическому закону (24-39мА для 4-20), при этом напряжение на выходе не может превышать 11в, а максимальный потребляемый ток — 38мА, что позволяет использовать его с маломощными источниками питания.Обратите внимание: предельно допускаемый входной ток для ТП03 и ТП102 не должен превышать 200А во избежание повреждения встроенного трансформатора или электронной схемы. Для ТТП60 это предел установлен в размере 500А длительно и 1000а длительностью до 2сек., для ТП60 с диапазоном 0.05-150а в размере 300а, для 150-300а в размере 500а

Типовые схемы подключения датчиков приведены на рис. 3.

  • На рис. 3а изображена схема подключения ТП03С-хх/(0-1в) к универсальному измерителю 0-1в и особенностей не имеет, аналогичное подключение имеет и Т03С-хх/(0-10в) к универсальному измерителю 0-10в.
  • На рис. 3б изображена схема сопряжения ТП03С-хх/(0-10в) с АЦП микроконтроллера со встроенным ИОН=5в. Для снижения выходного напряжения с 10 до 5в. установлен дополнительный резистор 510 ом. Для других напряжений ИОН величину добавочного резистора можно рассчитать по ф-ле: Rx=510*Ux/(10-Ux).
  • На рис. 3в изображена схема подключения ТП03С-хх/(4-20мА) к универсальному измерителю 4-20мА и особенностей не имеет.
  • На рис. 3г изображена схема подключения ТП03С-хх/(0-20мА) к универсальному измерителю 0-20мА.

Датчики тока со встроенным выпрямителем-усилителем

Датчики тока со встроенным выпрямителем предназначены для бесконтактного контроля тока в электрических цепях с номинальным напряжением до 660В. Датчик преобразовывает входной сигнал переменного тока в выходной сигнал постоянного тока (двухполупериодное выпрямление (рис. 1)), который можно направить на АЦП контроллера. Датчики тока герметизированы и могут устанавливаться в любом месте, включая скрытые и труднодоступные места. Не ремонтируются и не требуют обслуживания. Для заказа доступны две модификации: платформа «айюми 5» (УВ1) и платформа «айюми 5.1» (УВ2). Платформы идентичны по схемотехнике, но имеют разный диапазон питающих напряжений и потребляемого тока. Номинальное напряжение питания для платформы «айюми 5» составляет 24В, работоспособность полностью сохраняется в диапазоне напряжений 20-30В. Номинальное напряжение питания для платформы «айюми 5.1» составляет 5В, работоспособность полностью сохраняется в диапазоне напряжений 2-6В, при этом ток собственного потребления снижен втрое. Кроме того, размах выходного напряжения может достигать значения напряжения питания минус 0.6В. Обе платформы малочувствительны к пульсациям и нестабильности питающих напряжений и могут устанавливаться в датчики ТП03;ТП102;ТП60;ТТП60. Номинальный входной ток может быть установлен в диапазоне от 0,05 до 1000А и более.

Наименование датчика для заказа: ТП03C-хх/УВ1(2)-00, где

  • хх — номинальный ток (А)
  • УВ1 — усилитель-выпрямитель (платформа «айюми 5») или УВ2 — платформа «айюми 5.1»
  • zz — 00-жесткие вывода для монтажа на печ. плату.

Например: ТП03С-30А/УВ1-00, т.е. датчик тока ТП03С с ном. вх. током 30А, для печатного монтажа.

Датчик обеспечивает линейную зависимость вых. тока (напряжения) в диапазоне 0,1-1ном., при этом погрешность составляет не более ±3% от номинального тока. Типовое ±1.5% Рабочий диапазон температур −40…+85 град.С Номинальная амплитуда выходного сигнала для платформы «айюми 5» (УВ1) установлена 5В при питании 24В, при этом макс. амплитуда (при перегрузке по входу) может составить 8В. Номинальная амплитуда выходного сигнала для платформы «айюми 5.1» (УВ2) установлена 3.3В при питании 5В, при этом макс. амплитуда (при перегрузке по входу) может составить 4.3В. Эти величины следует иметь в виду при сопряжении трансформатора с контроллерами и АЦП.

Для ТП03 доступны варианты исполнения на номинальные токи от 1 до 90А

По требованию возможно изменение параметров вых. сигнала или вх. тока.

Корпус трансформатора обеспечивает гальваническую развязку от контролируемой цепи не хуже 6 кВ (н.у., не запыленное помещение), что достаточно для любых приложений.

Трансформатор имеет отверстие диаметром 11,5 мм для токоведущего провода контролируемой цепи при габаритах всего 31×14.5 мм (рис. 5). Такая конструкция позволяет контролировать цепи бесконтактным способом, без снятия с них изоляции, что значительно повышает надежность и безопасность электросетей.

Устройство и принцип работы

Структура датчиков тока с выпрямителем представлена на рис. 2.

При протекании тока во внешней цепи, встроенный токовый трансформатор обеспечивает гальваническую развязку и трансформирует этот ток в более низкий, который усиливается усилителем-преобразователем ток-напряжение. Полученное напряжение выпрямляется прецизионным выпрямителем и поступает на выходной формирователь, выполняющий роль буфера и приводящий выходной сигнал к 0. На выходе формирователя установлен резистор Rn (100кОм). В то-же время величина вых. напряжения мало зависит от сопротивления нагрузки (нагрузочная способность до 15мА), что позволяет без труда сопрягать его с АЦП микроконтроллеров. Максимальный размах выходного напряжения зависит от напряжения питания, см. рис. 3.

Собственное потребление платформы «айюми 5» при отсутствии вх. тока не превышает 0,6-1мА в диапазоне напряжений 2,5-24В, что позволяет использовать его с маломощными источниками питания. График зависимости собственного потребления от напряжения питания (в отсутствии вх. тока) представлен на рис. 4.

Габаритный чертеж датчика (трансформатора)ТП03 представлен на рис. 5.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *