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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Misure dell'errore di sensori di corrente e tensione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione È difficile misurare l'errore dei sensori di corrente (inferiore all'1%), e ancor di più la non linearità dello 0,1% con il metodo usuale misurando i segnali di ingresso e uscita con strumenti di misura standard. Per misurare l'errore, è necessario misurare i segnali di ingresso e uscita con un errore inferiore allo 0,1% e misurare la non linearità inferiore allo 0,01%. Viene proposto un metodo per misurare l'errore direttamente senza misurare i segnali di ingresso e di uscita (confrontando i segnali di ingresso e di uscita normalizzati). Si consideri la misurazione dell'errore utilizzando l'esempio di un sensore di corrente da 1000 A con uscita in corrente (LT 1000-SJ / SP58 classe di precisione 0,2). Rapporto di trasformazione del sensore K=1/5000, ovvero con una corrente di ingresso di 1000 A, la corrente di uscita è 0,2 A. Avvolgiamo un avvolgimento di 500 spire sul sensore attraverso il foro per il bus (Fig. 1, dove 1 è l'avvolgimento, 2 è il foro per il bus, 3 è il sensore di corrente, 4 è l'alimentatore, 5 è il voltmetro Sch300, R1 è un reostato da 10 Ohm, R2 è la bobina di resistenza elettrica P321 1 Ohm ± 0,01%, R3 è la resistenza elettrica della bobina P321 - 0,1 Ohm ± 0,01%), che equivale a un bus a trefoli.
Usando la sorgente 4, facciamo passare una corrente di 2 A attraverso l'avvolgimento (corrente totale 1000 A). La corrente di ingresso è controllata dalla caduta di tensione (200 mV) sulla bobina di misura della resistenza elettrica P321 - 0,1 Ohm ± 0,01% (R3). La corrente di uscita è controllata dalla caduta di tensione (200 mV) sulla bobina di misura della resistenza elettrica P321 - 1 Ohm ± 0,01% (R2). L'errore assoluto del sensore, pari alla differenza tra le cadute di tensione attraverso i resistori di precisione R2 e R3, viene misurato con un voltmetro 5. L'errore di misurazione praticamente non dipende dall'errore dell'impostazione della corrente di ingresso e dall'errore del voltmetro 5, l'errore del voltmetro e l'impostazione della corrente di ingresso è del 10%. L'errore di misurazione è determinato dai resistori di precisione R2 e R3 ed è dello 0,02%. Il prodotto del rapporto di trasformazione del sensore (K) e il numero di giri (W) deve essere un multiplo di 10, perché le bobine di resistenza elettrica sono prodotte con valori nominali 1⋅10n (dove n = ±1, ±2, ±3, ecc.). Si consiglia di realizzare l'avvolgimento utilizzando un cavo a 50 poli (Fig. 2, dove X1 è una presa GRPM61; X2 è una spina GRPM61; X3, X4 è un capocorda 35,5-28), facendo passare il cavo attraverso la finestra del bus 10 volte.
Lo schema di misurazione dell'errore per questo caso è mostrato in Fig. 3, dove 1 è un cavo (vedi Fig. 2), 2 è un foro per il bus, 3 è un sensore di corrente, 4 è una fonte di alimentazione, 5 è un voltmetro Shch300, R1 è un reostato da 10 Ohm, R2 è una bobina di resistenza elettrica P321 - 1 Ohm ± 0,01%, R3 è una bobina di resistenza elettrica P321 0,1 Ohm ± 0,01. XNUMX%. Per escludere l'influenza del campo magnetico del filo di ritorno, è possibile applicare uno schermo magnetico sul sensore, ma, come hanno dimostrato le misurazioni, può essere trascurato. L'unico inconveniente del metodo è la mancanza di tecnologia.
La Figura 4 mostra un diagramma per misurare l'errore senza cavo, dove 1 è un bus, 2 è un foro del bus, 3 è un sensore, 4 è una fonte di alimentazione, 5 è un voltmetro Shch300, R1 è uno shunt da 1000 A, R2 è uno shunt da 0,2 A. Gli shunt vengono utilizzati al posto di una bobina di resistenza. L'errore di misurazione è determinato dall'errore degli shunt R1, R2 e non dipende dall'errore del dispositivo di misurazione e dall'errore di impostazione della corrente di ingresso.
La Figura 5 mostra il circuito di misurazione dell'errore per i sensori con un'uscita potenziale (tensione di uscita 10 V a una corrente di ingresso di 1000 A), dove 1 è un bus, 2 è un foro del bus, 3 è un sensore, 4 è una fonte di alimentazione, 5 è un voltmetro Sch300, R1 è uno shunt da 1000 A, R2 è una scatola di resistenza R33 (13233 Ohm), R3 è una bobina di misurazione della resistenza elettrica P321 da 100 ohm ±0,01%. La tensione sullo shunt R1 viene confrontata con la tensione sulla bobina di resistenza R3, che forma un partitore di tensione di uscita con la scatola di resistenza P33 (R2). L'errore di misurazione è determinato dall'errore dello shunt R1 e della scatola di resistenza R2. L'errore della bobina di resistenza dello 0,01% può essere trascurato.
Per la maggior parte dei sensori, incluso LT 1000-SJ/SP58 classe di precisione 0,2, il ritardo del segnale di uscita non è superiore a 1 µs; le misurazioni con il metodo proposto possono essere eseguite a corrente continua e alternata con una frequenza di 50 Hz. Autore: A. Aldokhin
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