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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Medições do erro dos sensores de corrente e tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição É difícil medir o erro dos sensores de corrente (menos de 1%) e ainda mais a não linearidade de 0,1% pelo método usual medindo os sinais de entrada e saída com instrumentos de medição padrão. Para medir o erro, é necessário medir os sinais de entrada e saída com erro menor que 0,1%, e para medir a não linearidade, menor que 0,01%. Um método é proposto para medir o erro diretamente sem medir os sinais de entrada e saída (comparando os sinais de entrada e saída normalizados). Considere a medição do erro usando o exemplo de um sensor de corrente de 1000 A com uma saída de corrente (LT 1000-SJ / SP58 classe de precisão 0,2). Taxa de transformação do sensor K=1/5000, ou seja, com uma corrente de entrada de 1000 A, a corrente de saída é de 0,2 A. Enrolamos um enrolamento de 500 voltas no sensor através do orifício do barramento (Fig. 1, onde 1 é o enrolamento, 2 é o orifício do barramento, 3 é o sensor de corrente, 4 é a fonte de energia, 5 - voltímetro Shch300, R1 - reostato 10 Ohm, R2 bobina de resistência elétrica P321 1Ohm ± 0,01%, R3 - bobina de resistência elétrica P321 - 0,1 Ohm ± 0,01%), que é equivalente a um ônibus encalhado.
Usando a fonte 4, vamos passar uma corrente de 2 A pelo enrolamento (corrente total 1000 A). A corrente de entrada é controlada pela queda de tensão (200 mV) na bobina de medição da resistência elétrica P321 - 0,1 Ohm ± 0,01% (R3). A corrente de saída é controlada pela queda de tensão (200 mV) na bobina de medição da resistência elétrica P321 - 1 Ohm ± 0,01% (R2). O erro absoluto do sensor, igual à diferença entre as quedas de tensão nos resistores de precisão R2 e R3, é medido com um voltímetro 5. O erro de medição praticamente não depende do erro da configuração da corrente de entrada e do erro do voltímetro 5, o erro do voltímetro e a configuração da corrente de entrada é de 10%. O erro de medição é determinado pelos resistores de precisão R2 e R3 e é de 0,02%. O produto da taxa de transformação do sensor (K) e o número de voltas (W) deve ser um múltiplo de 10, porque bobinas de resistência elétrica são produzidas com classificações 1⋅10n (onde n = ±1, ±2, ±3, etc.). É aconselhável realizar o enrolamento usando um cabo de 50 núcleos (Fig. 2, onde X1 é um soquete GRPM61; X2 é um plugue GRPM61; X3, X4 é um terminal 35,5-28), passando o cabo pela janela do barramento 10 vezes.
O esquema de medição de erro para este caso é mostrado na Fig. 3, onde 1 é um cabo (ver Fig. 2), 2 é um orifício de barramento, 3 é um sensor de corrente, 4 é uma fonte de energia, 5 é um voltímetro Sch300, R1 é um reostato de 10 Ohm, R2 bobina de resistência elétrica R321 - 1 Ohm ± 0,01%, R3 - bobina de resistência elétrica R321 0,1 Ohm ± 0,01%. Para excluir a influência do campo magnético do fio de retorno, uma blindagem magnética pode ser colocada no sensor, mas, como as medições mostraram, ela pode ser negligenciada. A única desvantagem do método é a falta de tecnologia.
A Figura 4 mostra um diagrama para medir o erro sem cabo, onde 1 é um barramento, 2 é um orifício para um barramento, 3 é um sensor, 4 é uma fonte de energia, 5 é um voltímetro Shch300, R1 é um shunt de 1000 A , R2 é um shunt de 0,2 A. Shunts são usados em vez de uma bobina de resistência. O erro de medição é determinado pelo erro dos shunts R1, R2 e não depende do erro do dispositivo de medição e do erro de configuração da corrente de entrada.
A Figura 5 mostra o esquema de medição de erro para sensores com uma saída potencial (tensão de saída 10 V em uma corrente de entrada de 1000 A), onde 1 é um barramento, 2 é um orifício de barramento, 3 é um sensor, 4 é uma fonte de energia, 5 é um voltímetro Sch300, R1 - derivação para 1000 A, caixa de resistência R2 P33 (13233 Ohm), R3 - bobina de medição de resistência elétrica P321 100 Ohm ± 0,01%. A tensão no shunt R1 é comparada com a tensão na bobina de resistência R3, que forma um divisor de tensão de saída com a caixa de resistência P33 (R2). O erro de medição é determinado pelo erro do shunt R1 e da caixa de resistência R2. O erro da bobina de resistência de 0,01% pode ser desprezado.
Para a maioria dos sensores, incluindo LT 1000-SJ/SP58 classe de precisão 0,2, o atraso do sinal de saída não é superior a 1 µs; as medições pelo método proposto podem ser realizadas em corrente contínua e alternada com frequência de 50 Hz. Autor: A. Aldokhin
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