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电磁式,霍尔,分压式电压互感器介绍

发布时间:2018-02-08 15:03:38发布者:消防电源监控系统

1.电磁式电压互感器的原理和变压器是类似的,由铁芯、原边线圈、副边线圈组成,原边并联接入测量线路,当原边线圈上施加一次电压U1时,副边线圈会感应出二次电压U2。测量仪表对二次电压U2的测量,即可得到被测线路的电压U1。

  电压互感器实现了对原边电压的隔离测量,但是由于其基于变压器的原理,存在着许多的明显缺陷:

  1、当原边需要测量高电压时,电压互感器的受到线圈的匝数以及铁芯大小的制约,体积将会做得非常大。

  2、电压互感器存在电感线圈和铁芯,所以其频带不宽,一般只能用于工频50Hz或其它额定频率测量,并且具有谐振、输出端不能短路等问题。

2.霍尔电压传感器主要包括初级线圈、磁环、次级线圈、放大电路及与初级线圈串联的限流电阻R。原边电压通过外置或内置电阻,将电流限制在毫安级,此电流经过多匝绕组之后,经过磁环将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零。霍尔电压传感器的原理如图2所示。

 

3.分压式电压传感器有电阻分压式和电容分压式,将初级电压直接转化为测量仪表可用的低电压信号。电阻分压式由于没有谐振问题,性能优于电容式分压器。

  电阻分压式电压传感器与电磁式电压互感器相比,没有铁芯磁饱和的缺点,并且允许短路。

  分压器由高压臂电阻R1和低压臂电阻R2组成,电压信号在低压侧测量,为防止低压部分出现过电压,保护二次侧测量装置,必须在低压电阻上加装一个放电管或稳压管,使其放电电压恰好略小于或等于低压侧允许的最大电压。其中U1为高压侧输入电压,U2为低压侧输出电压,分压器原理如图3所示。

电阻分压式电压传感器的缺点:

  1、对分压电阻要求具有稳定的温度特性、较小的阻值误差、高的耐压值。

  2、分压器的高压电阻与周围的地电位物体存在电势差,会产生分压器对地的杂散电容,造成误差。需要对高压端作相应的屏蔽措施。

  3、分压测量模式,高压侧与低压侧没有隔离,存在安全隐患,需要相应的保护措施。

 


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