电流变送器

电流变送器
一、简介
1、电流变送器可以直接将被测主回路交流电流或者直流电流转换成按线性比例输出的DC4～20mA（通过250Ω电阻转换DC 1～5V或通过500Ω电阻转换DC2～10V）恒流环标准信号，连续输送到接收装置（计算机或显示仪表）。

2、电流变送器分直流电流变送器和交流电流变送器两种。

交流电流变送器是一种能将被测交流电流转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器，产品广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气装置、自动控制以及调度系统。

交流电流、电压变送器具有单路、三路组合结构形式，其特点为：
（1）准确度高（典型：0.2% 最好0.05%）
（2）整个量程范围都有极高的线性度
（3）集成化程度高，结构简单，优良的温度特性和长期工作稳定性，使变送器免于定期校验。

3、直流电流变送器将被测信号变换成一电压，经HCNR200/201线性光耦直接变换成一个与被测信号成极好线性关系并且完全隔离的电压，再经恒压（流）至输出。

具有原理非常简单，线路设计精炼，可靠性高，安装方便等优点。

4、电流变送器可以直接将被测主回路中的交流电流转换成按线性比例输出的直流4～20mA （通过250Ω电阻转换成直流1～5V或通过500Ω电阻转换直流2～10V）恒流环标准信号，连续输送到接收装置（计算机或显示仪表）。

5、电流变送器原副边高度绝缘隔离，有两线制和三线制的输出接线方式。

三线制变送器有辅助工作电源+24V的正端、负端和信号输出端；
6、电流变送器具有精度高，体积小、功耗小、频响宽、抗干扰等特性。

国内首创4种补偿措施和6大全面保护功能，两线端口防感应雷能力强，具有雷击波和突波的保护能力等优点。

特别适用发电机、电动机、智能低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统。

7、电流变送器超低功耗，单只静态时0.096W，满量程功耗为0.48W，输出电流内部限制功耗为0.6W。

二、原理
1、泛应用于电力、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气测量、自动控制以及调度系统。

（1）信号隔离的耐压绝缘性能要好，耐压应>2kV。

（2）线性要好，由于PT、CT都采用铁磁材料加工而成，它们的线性不好，在以后的电路中是很难补偿的，因此，一定要选用优质材料和先进工艺制造的高线性度PT、CT，才能保证变送器测量的线性度。

（3）PT、CT的输出负载要小，由于变送器使用的PT、CT的铁芯截面受体积限制都比较小，因此随着输出负载的增大，其非线性将急剧增加，一般PT的输出电流应<1mA，CT的输出电流应<10mA(一般为5mA左右)，取样电阻应<200Ω。

2、部分是电量变送器的核心，通过它把不同的被测电量转换成相应的输出电量，相应于不同的被测电量而采用不同的转换电路。

（1）.具有一定的带负载能力
（2）恒定输出。

即在一定的负载范围内，其输出值不受负载变化的影响，即在电压输出时，应为恒压输出，电流输出时应为恒流输出。

三、分类
1、数字变送器
主要特点：
（1）数字量输出，采用光纤传输，可有效避免传输过程的损耗和电磁干扰
（2）双通道测量，可以是一路电压、一路电流或两路电压或两路电流的组合。

每个通道的量程可配置。

电压、电流组合可以实现功率测量，两个相同属性通道可用于实现微差测量（3）同一个测量通道即可测量模拟量，又可测量脉冲量
模拟量测量技术指标：
（1）带宽：100kHz
（2
（3
（4）电压测量范围：不同型号可涵盖1mV~1280V的交直流电压
（5）电流测量范围：不同型号可涵盖100uA~128A的交直流电流
脉冲量测量技术指标：
（1）频率：0.1Hz~50kHz
（2
（3）波形：结合截止频率可设置的滤波器，可以测量任意信号的基波频率
（4）由于上述特性，使其既可以直接用于测量各种1280V/128A以下的电参量，又可与互感器、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、分压器、分流器、罗氏线圈等各种电量传感器配套测量更高的电压和更大的电流；还可与热电偶、流量、压力、位移、转速、扭矩、振动等传感器或其它类型的模拟量输出变送器配套使用测量各种非电量信号；相同属性的两个通道进行微差测量可方便的实现互感器校验仪等功能
2、电流变送器
（1）将被测直流电流隔离转换成按线性比例输出的单路标准直流电压或直流电流
（2）低功耗、三重隔离、可靠性高
（3）电流拔插端子接入、标准导轨（35mm）安装
（4）广泛应用于各类工业电流在线隔离检测系统
（5）体积小、外型尺寸(mm)：95(L)×37(W)×32(H)
（6）供电在11V~30V内通用
（7）不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，传输线可用非常便宜的更细的双
（8）在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般利用双绞线就能抵抗降低干扰
（9）电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1～5V)这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远
（10）各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等造成精度的差异
（11）将4mA用于零电平，使判断开路或传感器损坏(0mA状态)十分方便
（12）在两线输出口容易增设防浪涌和防雷器件，有利于安全防雷防爆
3、两线制电流变送器
（1）不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用
（2）在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般利用双绞线就能降低干扰；两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地
（3）电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远
（4）各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等而造成精度的差异，实现分散采集，分散式采集的好处就是：分散采集，集中控制
（5）将4mA用于零电平，使判断开路与短路或传感器损坏（0mA状态）十分方便
（6）在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆
四、安装
1、在使用时要安装在现场设备的动力线上，从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑，如果系统是在环境较为恶劣的工业现场长期使用，因此需考虑硬件系统工作的安全性和可靠性，根据需要还可将模拟量变换为数字量。

传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。

不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。

2、电流变送器的模块实现了无源交流隔离传感器信号变换为两根连接线路发送的呈线性比例的环路电流，二线制变送器是辅助工作电源的+24V端接变送器正端，电源负端通过采样电阻或电流表接变送器的负端。

模拟地与数字地相互分开，这样可提高系统工作的安全性。

不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线。

五、应用
1、电流变送器在单片机控制的许多应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号，如电流变送器,压力变送器、温度变送器、流量变
送器等。

早期的变送器大多为电压输出型，即将测量信号转换为0-5V电压输出，这是运放直接输出,信号功率<0.05W,通过模拟/数字转换电路转换数字信号供单片机读取、控制。

2、将液位传感器里的下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器的波纹管两侧，以波纹管两侧的差压带动机械放大装置用指针指示水位的一种远方仪表。

3、而两线制电流输出型电流变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用
电流变送器的4-20mA输出如何转换：
1、两线制的输出为4～20 mA，通过250 Ω的精密电阻转换成1～5 V或2-10V的模拟电压信号.转换成数字信号有多种方法，系统的输入模块采用压频转换器件LM231将模拟电压信号转换成频率信号，用光电耦合器件TL117进行模拟量与数字量的隔离。

2、同时模拟信号处理电路与数字信号处理电路分别使用两组独立的电源，模拟地与数字地相互分开，这样可提高系统工作的安全性。

利用压频转换器件LM231也有一定的抗高频干扰的作用。

电流输出型与电压输出型有哪些优劣比较：
1、信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合，电压输出型传感器的使用受到了极大限制，暴露了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精度等等等缺点，而两线制电流输出型变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。

2、电压输出型变送器抗干扰能力极差，线路损耗的破坏,谈不上精度有多高,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分，使单片机产生误判断，控制出现错误，严重时还会损坏设备，输出0－5V绝对不能远传，远传后线路压降大，精确度大打折扣。

六、参数
1、执行标准：GB/T 13850-1998，IEC688：1992
2、输入范围：0~10A内可选如0~1A，0~5A等
3、精度等级：≤0.2%.F.S
4、温度特性：≤100PPM/℃(0~50℃)
5、整机功耗：≤1.0VA
6、工作稳定性：年变化<0.2%
7、隔离耐压：输入/输出/外壳间 AC2.0KV/min*1mA
8、绝缘电阻：≥20MΩ(DC500V)
9、冲击电压：5KV(峰值)，1.2/50uS
10、响应时间：≤300mS
11、过载能力：2倍电流连续，30倍1秒
12、工作环境：-10℃~50℃，20%~90%无凝露
13、贮存环境：-40℃~70℃，20%~95%无凝露
七、注意事项
1、贮存环境：-40℃~70℃，20%~95%无凝露
2、变送器为一体化结构，不可拆卸，同时应避免碰撞和跌落
3、变送器在有强磁干扰的环境中使用时，请注意输入线的屏蔽，输出信号应尽可能短。

集中安装时，最小安装间隔不应小于10mm
4、本系列变送器内部未设置防雷击电路，当变送器输入、输出馈线暴露于室外恶劣气候环境之中时，应注意采取防雷措施
5、本产品采用阻燃ABS塑料外壳封装，外壳极限耐受温度为+85℃，收到高温烘烤时会发生变形，影响产品性能。

产品请勿在热源附近使用或保存，请勿把产品放进高温箱内烘烤
6、请勿损坏或者修改产品的标签、标志，请勿拆卸或改装变送器，否则本公司将不再对该产品提供“三包”（包换、包退、包修）服务。