Датчик тока на базе шунта с усилителями постоянного тока

Шунт

Датчики постоянного тока

Датчики

Датчики относятся к информационной части ЭП. От точности датчиков зависит точность замкнутых систем.

Требования, предъявляемые к датчикам:

- не должны вносить искажения в измеряемую цепь;

- определяемая точность;

- должны осуществлять преобразования измеряемого сигнала в электрическую форму (U, I).

 

 

Шунт – самый распространенный датчик постоянного тока (комбинированное термостабилизированное сопротивление). Графическое изображение шунта представлено на рисунке 3.63а, где RS – его условное обозначение.

В соответствии с рисунком 3.63б, передаточная функция шунта

.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) шунта представлена на рисунке 3.63в.

UШН = 75мВ; IШН – от 1А до 7,5кА.

Частотная характеристика (ЛАЧХ) представлена на рисунке 3.63г.

Достоинства данного вида датчика тока:

- простота;

- точность.

Недостатки:

- низкий уровень выходного сигнала;

а) б) в) г) Рисунок 3.63

- гальваническая связь с силовой схемой.

 

 

Датчик тока на базе шунта с усилителями постоянного тока представлен на рисунке 3.64а, где принято обозначение – УПТ – усилитель постоянного тока.

Усилитель постоянного тока включает в себя:

- усилитель (разделительный трансформатор), выполняющий роль гальванической развязки;

- модулятор, преобразующий постоянный входной сигнал в переменный;

- демодулятор, работая симфазно с модулятором, выпрямляет усиленный сигнал и придает ему соответствующий знак (преобразование на частоте 1кГц ¸50 кГц).

а) б) в) г) Рисунок 3.64

Передаточная функция датчика тока

,

где КШ – коэффициент шунта;

Кудт – коэффициент усиления датчика тока;

Кдт – коэффициент датчика тока;

ВАХ и ЛАЧХ датчика тока представлены на рисунках 3.64б, в, соответственно. Насыщение ВАХ происходит либо за счет усилителя, либо от трансформатора.

Коэффициент усиления датчика тока

;

,

где Uдт max = 10В, Imax = (2¸2,5) Iн.

, при Iшн = Iдн ;

.

Шунт используется для подключения к амперметру (см. рисунок 3.64г). Все амперметр – это милливольтметр со шкалой 75мВ, но проградуирован в токе.