Mesures de l'erreur des capteurs de courant et de tension. Schéma, description

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Mesures de l'erreur des capteurs de courant et de tension. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure

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Il est difficile de mesurer l'erreur des capteurs de courant (inférieure à 1%), et plus encore la non-linéarité de 0,1% par la méthode habituelle en mesurant les signaux d'entrée et de sortie avec des instruments de mesure standards.

Pour mesurer l'erreur, il faut mesurer les signaux d'entrée et de sortie avec une erreur inférieure à 0,1%, et mesurer la non-linéarité, inférieure à 0,01%.

Une méthode est proposée pour mesurer l'erreur directement sans mesurer les signaux d'entrée et de sortie (en comparant les signaux d'entrée et de sortie normalisés).

Considérons la mesure de l'erreur en utilisant l'exemple d'un capteur de courant 1000 A avec une sortie courant (classe de précision LT 1000-SJ / SP58 0,2). Rapport de transformation du capteur K=1/5000, soit avec un courant d'entrée de 1000 A, le courant de sortie est de 0,2 A. Nous enroulons un enroulement de 500 tours sur le capteur à travers le trou du jeu de barres (Fig. 1, où 1 est l'enroulement, 2 est le trou du jeu de barres, 3 est le capteur de courant, 4 est la source d'alimentation, 5 - voltmètre Shch300, R1 - rhéostat 10 Ohm, R2 bobine de résistance électrique P321 1Ohm ± 0,01%, R3 - bobine de résistance électrique P321 - 0,1 Ohm ± 0,01%), ce qui équivaut à un bus bloqué.

A l'aide de la source 4, faisons passer un courant de 2 A dans le bobinage (courant total 1000 A). Le courant d'entrée est contrôlé par la chute de tension (200 mV) sur la bobine de mesure de résistance électrique P321 - 0,1 Ohm ± 0,01 % (R3). Le courant de sortie est contrôlé par la chute de tension (200 mV) sur la bobine de mesure de la résistance électrique P321 - 1 Ohm ± 0,01 % (R2).

L'erreur absolue du capteur, égale à la différence entre les chutes de tension aux bornes des résistances de précision R2 et R3, est mesurée avec un voltmètre 5. L'erreur de mesure ne dépend pratiquement pas de l'erreur de réglage du courant d'entrée et de l'erreur du Voltmètre 5, l'erreur du voltmètre et du réglage du courant d'entrée est de 10%. L'erreur de mesure est déterminée par les résistances de précision R2 et R3 et est de 0,02 %.

Le produit du rapport de transformation du capteur (K) et du nombre de tours (W) doit être un multiple de 10, car les bobines de résistance électrique sont produites avec des valeurs nominales 1⋅10n (où n = ±1, ±2, ±3, etc.).

Il est conseillé de réaliser le bobinage à l'aide d'un câble à 50 conducteurs (Fig. 2, où X1 est une prise GRPM61 ; X2 est une fiche GRPM61 ; X3, X4 est une cosse 35,5-28), en faisant passer le câble à travers la fenêtre du bus 10 fois.

Le schéma de mesure d'erreur pour ce cas est illustré à la figure 3, où 1 est un câble (voir Fig. 2), 2 est un trou de barre omnibus, 3 est un capteur de courant, 4 est une source d'alimentation, 5 est un voltmètre Sch300, R1 est un rhéostat de 10 Ohm, R2 une bobine de résistance électrique R321 - 1 Ohm ± 0,01%, R3 - une bobine de résistance électrique R321 0,1 Ohm ± 0,01%. Pour exclure l'influence du champ magnétique du fil de retour, un blindage magnétique peut être placé sur le capteur, mais, comme l'ont montré les mesures, il peut être négligé. Le seul inconvénient de cette méthode est le manque de technologie.

La figure 4 montre un schéma pour mesurer l'erreur sans câble, où 1 est un bus, 2 est un trou pour un bus, 3 est un capteur, 4 est une source d'alimentation, 5 est un voltmètre Shch300, R1 est un shunt de 1000 A. , R2 est un shunt de 0,2 A. Des shunts sont utilisés à la place d'une bobine de résistance. L'erreur de mesure est déterminée par l'erreur des shunts R1, R2 et ne dépend pas de l'erreur de l'appareil de mesure et de l'erreur de réglage du courant d'entrée.

La figure 5 montre le schéma de mesure d'erreur pour les capteurs avec une sortie potentielle (tension de sortie 10 V à un courant d'entrée de 1000 1 A), où 2 est un bus, 3 est un trou de bus, 4 est un capteur, 5 est une source d'alimentation, 300 est un voltmètre Sch1, R1000 - shunt pour 2 A, boîte de résistance R33 P13233 (3 Ohm), R321 - bobine de mesure de résistance électrique P100 0,01 Ohm ± 1%. La tension au niveau du shunt R3 est comparée à la tension au niveau de la bobine de résistance R33, qui forme un diviseur de tension de sortie avec le boîtier de résistance P2 (R1). L'erreur de mesure est déterminée par l'erreur du shunt R2 et du boîtier de résistance R0,01. L'erreur de bobine de résistance de XNUMX % peut être négligée.

Pour la plupart des capteurs, y compris le LT 1000-SJ/SP58 de classe de précision 0,2, le retard du signal de sortie n'est pas supérieur à 1 µs ; les mesures par la méthode proposée peuvent être effectuées en courant continu et alternatif avec une fréquence de 50 Hz.

Auteur : A. Aldokhin

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