电流电压阻抗功率因数检测技术

1、电流、电压、阻抗、功率因数，检 测 技 术一、无功功率分析基础二、功率因数的测量三、电流、电压、电阻的测量2/131一、无功功率分析基础式中U、I分别为电压和电流的有效值，为电流滞后于电压的相位差。视在功率为： S=UI 无功功率为： Q=UIsin 功率因数为： SP无功功率Q与有功功率P、视在功率S之间的关系： 222QPS在正弦电路中，功率因数是由电压和电流的相位差决定的，其值为：=cos 有功功率为： P=UIcos 功率因数测量中的相位-时间转换法的结构框图。二、功率因数的测量相位差为的电压和电流信号Ui和Ii分别经电压转换器和低通滤波器。再经相应过零比较器变成方波，最后经相位-时间

2、转换电路得到与相位成比例的高电平方波。显示电路由七段码集成电路74LS47、3-8译码器74LS138和6位共阳极七段码组成。其中：1位(D31)显示，1位(D32)显示0或1和小数点，其余4位(D33)显示小数点后的4位有效数据。仪表的等级有：0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5。仪表的等级有：0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5。主要技术参数：1、准确度为：1.5，2.5级;/2、使用条件：-20+50;相对湿度：3、能承受加速度为：30米秒，/4、冲击频率每分钟80-120次，二小时运输颠震;数字万用表能够测量交、直流电压、电流值、电阻并用

3、四位数码显示过压过流保护小数点驱动（配合被测量与量程）基准电压模数转换，译码驱动过压过流保护分档电阻（量程转换）分压器（量程转换）分流器（量程转换）交流直流变换器（整流，滤波）被测量输入电压电阻电流直流交流VINVREF数字万用表的基本原理与结构数字显示屏（LED或液晶）数字电压表头0Ui0r1r2r0U0Ui测量电压：分压法。测量电流：根据欧姆定律，用合适的取样电阻把待测电流转换为相应的电压，再进行测量。测量电阻：通过测压间接测量。1.电阻采样法2.互感检测法3.霍尔电流传感器4.罗格夫斯基线圈5.光纤电流传感器电流检测技术1.1.电阻采样法采样电阻：串联一个阻值较小的不影响原电路中电流大小

4、电阻，以确保采样精准。通过测量电阻两端的电压值来反馈，进而确定电路中的电流大小。根据具体线路板的要求，分为康铜电阻、锰铜电阻、贴片电阻。康铜电阻、锰铜电阻，阻值低，成本小，精度大都在5%-10%左右，更高要求的用途时会采用0.01%精度的贴片电阻，能够生产在低温度系数，高精密度，超低阻值上做到满足用户要求电阻的厂商在国内是很少的。 2.2.互感检测法用在高电压大电流场合（交流）。在互感电路中，当主绕组流过大小不同电流时，副绕组就感应出相应的高低不同的电压。将互绕组的电压数值读出，就可以计算出流经主绕组的电流。3.3.霍尔电流传感器 由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系，因此霍尔器件输出的

5、电压讯号U0可以间接反映出被测电流I1的大小，即：I1B1U04.4.罗格夫斯基线圈Rogowski线圈：利用被测电流产生的磁场在线圈内感应的电压来测量电流的线圈。5.5.光纤电流传感器基于光学、微电子、微机技术 光 纤 式 电 流 传 感 器( OFCT)。OFCT 主要由传感头、输送与接收光纤、电子回路等三部分组成。传感头包含载流导体, 绕于载流导体上的传感光纤, 以及起偏镜、检偏镜等光学部件。电子回路则有光源、受光元件、信号处理电路等。 当一束线性偏振光通过置于磁场中的旋光材料时, 若磁场方向与光的传播方向相同, 则光的偏振面将产生旋转。旋转角正比于磁场强度H 沿偏振光通过材料路径的线积

6、分: 式中, V 为磁光材料的Verder 常数, 旋转角度与被测电流i 成正比。利用检偏器将旋转角度的变化, 转换为输出光强度的变化, 经光电变换及相应的信号处理, 便可求得被测电流i , 如图2所示。电压检测技术1.示波器测电压2.电压互感器测电压3.霍尔电压传感器测电压示波器测电压 它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成 当加热电流通过灯丝使灯丝加热时，套在灯丝上的阴极C被加热，涂层内的自由电子获得较高动能从表面逸出。电子在电场的作用下会聚于G的小孔附近，然后又散射开来。最后形成一电子束射向荧光屏。电压互感器测电压霍尔电压传感器测电压 原边主回路有一被测电流I1，将产生磁通1，被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通2进行补偿后保持磁平衡状态，霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用 突出的优点是响应时间快和测量精度高，特别适用于弱小电流的检测。 与电流传感器所不同的是在测量电压时，电压传感器的原边多匝绕组通过串联一个限流电阻R1，然后并联连接在被测电压U1上，得到与被测电压U1成比例的电流I1。阻抗检测技术阻抗的测量方法伏安法-电压-电流法电桥法-手动调平衡伏安法的理论根据是欧姆定律，即R=U/I。图7.6伏安法测量直流电阻(a) 第一种方案