电流信号检测装置设计心得体会

『壹』 采集电压电流光线的信号调理电路的设计

单片机控制的智能化路灯节能装置的设计
随着大中城市规模的不断扩大，城市市容的改善，照明路灯的数量越来越多，其用电量占城市的总用电量的比例不断增加。以往的路灯照明大多采用直接供电方式，人工送电人工关闭。这种方式有许多不足：供电系统在不同的时间电压是波动的，在用电高峰期，电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时不但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加（电源电压若增加20％，则耗电量增加44％），当低谷时，照明设备又不能正常工作；利用人工送电，增加人员开资，有时又不能及时开闭，即影响正常照明又浪费电能含仿。因而有必要针对上述问题开发出一种使用方便又节能的装置，这种装置应有如下功能。
BCY67
（1）稳压控制：无论在用电高峰还是用电低谷，始终能使供电电压稳定在额定值范围内；SL5020P
MM58248V

（2）显示功能：可显示输入电压、输出电压、三相电流、功率因数、有功、无功等参数；FSDL0365R

（3）定时启停：不同地区不同季节，昼夜交替时间是不同的，系统能根据地区和季节自动调节开闭路灯时间；
LM4871A
（4）根据天气情况调节启停时间：在定时启停功能上能有根据天气情况开闭路灯；
HMC316MS8
（5）自动功率因数补偿：随着照明设备的不断升级，系统应有功率因数补偿功能；
SMDJ33A

（6）效率高，无波形畸变，电压调节平稳，适应负载广泛，能承受瞬时超载，可长期连续工作，手控自控随意切换，设有过压，欠压自动保护功能。
73861-4
1 系统工作原理
KM416V1200BT-L5

交流调压方式有多种，常见的有自耦变压器调压谈州纤方式、调相方式、磁饱和稳压方式等。这几种方式均无法满足路灯节能装置的功能要求，自耦变压器方式在大电流供电时，由于其碳刷的限制，不能满足要求；而调相方式存在着波形畸变，即对电网有干扰，又对一些新型照明设备有干扰，无法满足要求；磁饱和方式在大功率时因其体积庞大无法满足要求。6MCX0297923

调压变压器是一个双触头输出，每个触头均可在全程范围内移动。当触头A在上，触头B在下时，补偿变压器的输出电压Ub相位与Ui相同；当触头A在下，B在上时，补偿变压器输出的电压Ub相位与Ui相反。当输入电压Ui增加ΔUi时，控制电路调节触头A与B移动，使触头B移到上端，A移到下端，补偿电压Ub也相应改变ΔUb，且ΔUb=-ΔUi，Uo= Ui-ΔUb，使输出电压Uo保持不变；当输入电压Ui减小ΔUi时，控制电路则将触头A移到上端，B移到下端，此时ΔUb=ΔUi，Uo=Ui+ΔUb，使输出电压Uo保持不变。

调压变压器TUV的一次绕组接成Y形，连接在稳压器的输出端，二次绕组连补偿变压器TB的一次绕组，而补偿变压器的二次绕组串联在主电路中。

其稳压过程是：根据输出电压的变化，由电压检测单元采样，检测并输出信号，控制伺服电机转动，带动变压器TUV上的电刷来调节变压器的二次电压，以改变补偿电压的极性与大小，实现输出电压自动稳定在稳压整定精度允许的范围内，从而达到自动稳压的目的。

补偿变压器方式具有体积小、控制灵活、调压变压器的功率和输出电流可减至最小、可连续工作和过载能力强等特点。

2 控制电路的硬件设计

控制系统的硬件电路由控制单片机、A/D转换器、LCD显示、时钟电路、伺服驱动器等组成。
2.1 单片机

单片机采用P89C51RD2，P89C51RD2单片机具有64K并行可编程的非易失性FLASH 程序存储器，并可实现对器件串行在系统编程ISP 和在应用中编程IAP。在系统编程ISP（In-system Programming），内部有1KB的RAM，通过并行编程器选择6 时钟/12 时钟模式（芯片擦除后默认的时钟模式为迹旅12 时钟），4 个中断优先级，双DPTR 寄存器，可编程计数器阵列PCA，PWM输出等功能。P89C51RD2单片机应用到本系统中不用外扩程序存储器及数据存储器，单片机的所有I/O口均工作在普通I/O工作方式，为节约口线，外围器件均选用带串行数据通讯的芯片，为防止干扰所有与强信号打交道的信号线均采用光电隔离，串口经电平转换后一方面可做ISP功能，另一方面将来可与上位机进行通信。

2.2 模数转换电路

模数转换电路由信号调理电路及A/D转换电路组成。信号调理电路主要功能是将外部的电压、电流和环境光线等信号转换成A/D能够接受的信号范围，A/D转换芯片采用TLC2543转换器。TLC2543是14通道输入的12位A/D转换器，芯片内部利用3个通道，外部有11个通道，输入电压是0~5V（VER-=0，VER+=5V），TLC2543与CPU的接口采用SPI方式，其管脚有转换结束EOC、片选CS、数据输入DI、数据输出DO，TLC2543可工作在8位和12位方式，可在初始化中选择，转换启动利用命令方式，只要在命令中送入相应的通道号TLC2543即开始转换，转换结束后EOC有低脉冲送到单片机，单片机响应中断后可对TLC2543读转换数据，同时可送下一通道启动命令。

2.3 步进电机驱动电路

步进电机驱动采用市售的步进电机驱动模块，与单片机接口只需5条线，模块的管脚有方向控制、步进脉冲、制动信号、GND和VCC。单片机采集三相电压后，与设定值比较运算后，决定步进电机的运行方向及步进脉冲数，一旦输出电压在误差范围内，步进电机即停止运行。

2.4 显示及键盘电路

显示器采用128×64LCD显示器，各数据可分屏显示，显示器与单片机的接口是4线式串行数据传输方式。键盘采用4×4矩阵式键盘，共16个按键，通过键盘可设定系统时间、稳定电压、经纬度、开关路灯时间等参数。

2.5 环境光线检测电路

环境光线检测电路的功能是检测室外的光线，只要在设定时启动此功能，当室外光线暗到一定程度时，装置可自动开启路灯。电路如图4所示。

当环境光线很亮时，光敏电阻RS阻值很小，此时三极管集电极电压很低，当环境光线暗到一定的程度时，输出OUT电压升高，当高于设定值时，单片机控制路灯开启。

2.6 功率因数检测电路

电压及电流经整形后，送到单片机的INT0、INT1，当INT0（电压信号）产生中断后启动定时器T0计数，当INT1（电流信号）产生中断后读T0计数，当再一次INT0中断时读出T0值，同时清T0。由T0两次读出的值可算出电源的频率及功率因数。

3 控制电路的软件设计

软件程序使用C51语言，采用模块化方式编程。软件由主程序、A/D采样程序、数字滤波程序、显示程序、键处理程序、步进电机驱动程序、电压调节程序、功率因数补偿程序等组成。

3.1 主程序

系统开始工作后主程序首先对单片机内部及外部的资源初始化，然后依次调用各功能模块程序。

3.2 A/D采样程序

A/D采样程序由主程序循环调用，每次对外部10个模拟量采集12次，经数字滤波后送到数据缓冲区，供其它程序使用。

3.3 电压调节程序

电压调节程序采用PID算法，其输入量是设定的稳压值与输出电压经PID运算后再经标度变换，转换成步进电机输出的脉冲数，供步进电机驱动程序使用。步进电机驱动程序比较简单，根据PID算出的脉冲数及方向经I/O口向步进电机驱动器送出相应的脉冲，由于系统的稳压精度可通过键盘设定在一定的范围，因而系统在调压过程中不存在超调现象。

3.4 显示程序

显示程序是将电压、电流、功率因数、系统时间、工作状态等参数分屏显示到LCD上，由于LCD模块内部有汉字库，因而在显示汉字时可直接送汉字的内码，动态数字也利用LCD内部的字模显示，在程序中无需建立字模。

3.5 功率因数补偿程序

根据中断INT0、INT1读回的数据算出功率因数，与设定的功率因数比较，经运算后控制外部的继电器对电容组进行投切，可使路灯供电支路的功率因数保持在设定范围内。

4 结论

智能化路灯节能装置采用变压器补偿稳压方式，利用单片机运算控制能力强的特点，具有体积小、工作可靠、节能等优点，如能推广使用，会使城市路灯管理工作提高到一个新的水平，它不但节约能源，同时也可减少照明灯具的损耗，因而具有广泛的推广前景。

『贰』 电动机保护装置的电流检测型保护装置

(1)热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效
的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器；从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器；JR20型、JR36型热过载继电器，其中Jn36型为二次开发产品，可取代淘汰产品JRl6型。
(2)带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用．特别是小容量断路器尤为显著。例如从ABB公司引进的M611型电动机保护用断路器，国产DWl5低压万能断路器(200—630A)、S系列塑壳断路器(100、200、400入)。
(3)电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是：
①多种保护功能。主要有三种：过载保护，过载保护十断相保护，过载保护十断相保护+反相保护。
②动作时间可选择(符合GBl4048．4—93标准)。
标准型(10级)：7．2In(In为电动机额定电流)，4—1Os动作，用于标准电动机过载保护，速动型(10A级)：7．2In时，2—1Os动作，用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型(30级)：7．2In时，9—30s动作，用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。
③电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达3—4倍，甚至更大倍数(热继电器为1．56倍)，特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。
④有故障显示。由发光二极管显示故障类别，便于检修。
（4）固态继电器它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异，最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。它监视、测量和保护的主要功能有：
①最大的起动冲击电流和时间；
②热记忆；
⑤大惯性负载的长时间加速；
④断相或不平衡相电流；
⑤相序；
⑥欠电压或过电压；
⑦过电流(过载)运行；
⑧堵转；
⑨失载(机轴断裂，传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌)；
⑩电动机绕组温度和负载的轴承温度；
⑩超速或失速。
上述每种信息均可编程输入微处理器，主要是加上需要的时限，以确保电动机起动或运转过程中在损坏之前将电源切断。还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因，也可以对外向计算机输出数据。
(5)带有电子式脱扣的电动机保护用断路器其动作原理类同上述电子式过电流继电器或固态继电器。功能主要有：电路参量显示(电流、电压、功率、功率因数等)，负载监控(按规定切除或投入负载)，多种保护特性(指数曲线反时限、I2t曲线反时限、定时限或其组合)，故障报警，试验功能，自诊断功能，通信功能等。产品如施耐德电气公司生产的M系列低压断路器。
(6)软起动器软起动器的主电路采用晶闸管，控制其分断或接通的保护装置一般做成故障检测模块，用来完成对电动机起动前后的异常故障检测，如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障，并发出相应的动作指令。其特点是系统结构简单，采用单片机即可完成，适用于工业控制。

『叁』 小电流接地选线装置原理

小电流接地选线装置原理是利用接地瞬时的暂态信号进行选线，暂态信号具有幅值大、不受消弧补偿影响的优点，选线可靠性很高。

由于各种干扰的影响，特别是当系统较小或是加装自动调谐的消弧线圈后，电容电流数值较小，接地点电弧电阻不稳定时，零序电流(或谐波电流)数值很小，可能被干扰淹没，其相位不一定正确，从而造成误判。工程上所采用的零序电流互感器精度太低。

当原方零序电流在5A以下时，许多厂家生产的零序电流互感器，带上规定的二次负荷后，变比误差达20%以上，角误差达20'以上，当一次零序电流小于1A时二次侧基本无电流输出，无法保证接地检测的准确度，且选线检测装置用的电流变换器线性性能差，变电站自动化系统的选线检测元件大多按保护级选择。

保护级互感器在所测电流远小于额定电流值时，综合误差难以满足要求，两级电流变换元件的总误差是造成现场误判的主要原因。工程实际中使用的零序滤序器的线性测量范围超出了实际可能的接地电容电流。

(3)电流信号检测装置设计心得体会扩展阅读

测量环节的综合误差是各种微机选线装置误判的主要原因，工程应用中尽量使参数配合适当，减小测量环节的综合误差，有效提高小电流接地选线系统的选线准确率。工程中一般采取的有效措施包括：

1)尽量选择准确度高的专用零序电流互感器，额定原方电流的选择应保证系统出现最大接地电容电流时能处在零序电流互感器的线性范围内(准确限值)，原方电流的线性测量范围应向下延伸到0．2A左右，用以适应经消弧线圈接地的小电流接地系统。

2)零序滤序器应尽量使用变比较小的计量级(最好为S级)电流互感器组合而成，较小的变比可使电容电流的二次值较大，有利于检测装置的电流变换器采集电流值，S级使电流互感器的测量精确线性范围更宽，有利于测量较小的电容电流。工程实践中不宜与计量系统合用同一电流互感器线圈。

3)微机检测装置的电流变换器的线性测量范围应与互感器的二次输出值配套，工程实践计算经验表明：零序电流互感器的二次侧电流一般为mA级，电流变换器的线性测量范围应以mA级起步，例如：普通型保护零序最小检测电流为6mA。XC-LJK最小检测电流为5mA.。

『肆』 求用电流环发生器设计PT100热电阻变送器 的电路

摘要：本文介绍了二线制热电阻热电偶温度变送器的电路设计, 文章分析了系统实现的理论依据及硬件实现方案，说明了利用VB设计的辅助设计软件。该装置具有精度高、可靠性较好、电路简单、成本低、体积小、生产调试方便等特点, 具有广泛的应用前景。

关键词：二线制；温度；变送器；热电阻；热电偶

中图分类号：TP216 TP212 文献标识码：A 文章编号：1006-883X(2002) 11-0019-07

一、简介

二线制温度变送器分别与热电偶和热电阻相配合，可以将温度信号线性地转换成4~20mA直流标准输出信号。二线制温度变送器应具有如下主要特点：

(1)二根线完成电源的输入及4~20mA直流电流输出, 即二根线既是电源线也是4~20mA标准信号输出线。

（2）由于二线制一体化变送器安装在传感器接线盒中, 所以必须有良好的可靠性、稳定性及较宽温度工作范围(0~85°C) 和较小的温漂，同时要求体积尽可能小。

(3)在热电偶和热电阻温度变送器中采用了线性化电路，从而使变送器的4~20mA输出信号和被测温度呈线性关系。

(4)在热电偶温度变送器中，要进行冷端补偿，冷补范围0~100°C。

变送器在线路结构上分为量程单元和放大单元两个部分，其中放大单元是通用的，而量程单元，则随品种、测量范围的不同而不同。设计电路结构如图1所示。

图中粗线为电源线，细线为信号流程，两根外接导线既是电源线也是信号线。4~20mA信号体制为二线制设计提供了可能性，当被测信号从下量程到上量程 （0％~100％）变化时，二根传输线上电流对应4~20mA变化； 4mA作为变送器电路工作损耗电流，也易于识别断线断电故障。RL为信号采样负载电阻(RL≤250Ω) 。V(AB) 须大于12V以保证系统的正常工作。 在电源正常(17~30V) 的前提下, 回路4~20mA电流I由输入热电阻R或热电偶mV信号确定。

通过框图我们可以看到，首先，需要对信号源所产生的信号进行采集，然后将采集到的信号进行放大、线性化调整、调零调满，最后通过V/I转换把线性反映温度大小的电压信号转化为电流信号I1（0~16mA），加上电路的4mA静态工作电流I2形成4~20mA电流信号通过二线制电源线输出。对于热电偶变送器，采用一个小型CU50热电阻来测量冷端的温度，进行冷端补偿。两种变送器都采用了LM124集成运放，它是四组独立的高增益的内部频率补偿运算放大器。它可以适应本电路单电源工作的要求，电源电压范围大，温度特性很好，性价比高，在后面电路中所用运放全都是LM124。

二、热电阻二线制变送器的设计

热电阻二线制变送器详细电路图如图2(Pt100为例)所示, 下面就各部分工作原理作一下介绍。

1、信号采集电路

热电阻是利用导体的电阻随温度变化而变化的特性测量温度, 常用的有铂电阻Pt100、Pt10铜电阻Cu50、Cu100等。 其阻值与温度关系可通过分度号表查询。

图中是以Pt100热电阻为例（在这里，可以采用其他的热电阻，如Cu50、Cu100等） ，TL431是2.5V稳压二极管，D2是一个保护二极管，防止输入电压反接可能带来的对电路的影响或者破坏。R1是限流电阻，R2、R3、R4与R5(Pt100)配合使用，组成一个电阻测量电桥。由于一体化二线制热电阻变送器安装在接线盒内，引线电阻忽略不计。R1、R2、R3、R4可以确定下来（其值见图2），其中热电阻R5随着温度变化而变化。R4根据采用的热电阻分度号不同而取不同的值。如Pt100测量时R4取100Ω，Cu50测量时R4取50Ω。电桥中间两点电压作为后续差动放大器的输入信号。分别为：

因R2=R3>>R4及R5, 故：

2、一级放大电路和线性化调整电路

该电路功能之一是把采集到的微弱信号放大,在本级电路中采取了差动放大。同时，与该放大电路连接在一起的还有一个正反馈非线性调整电路，它的主要功能是对热电阻与温度电阻间的非线性进行修正,保证放大器的输出电压被测温度成线性关系。

R7、R8、R9以及LM124构成了放大电路。对于该局部电路，输入信号来自采集到的信号V和V¢，输入信号分别各自经过R7、R8进入LM124的第一组运算放大器, 得到输出电压V1 （在这里没考虑非线性调整电路即反馈回路R6对电路输入的影响）。

V1=V¢+ R9 (V-V¢)/R8

此外，在该电路中还有一个非常重要的部分，那就是线性化调节电路，即本电路中的R6。 对于线性化调节的过程以及原理，我们可以用图3加以解释。

图中虚线表示没有进行线性化调节时输出电压随源温度变化时的曲线，图中实曲线则表示进行R6非线性化调节的具体过程，随着温度升高，输出电压随之提高，正反馈影响增强，只要R6阻值合适可刚好抵消热电阻本身非线性的影响，使得输出电压和温度为线性关系，即图3中直线所示。根据线性化调整原理，线性调整电阻R6的反馈电压V反为：

则实际输出：

由于热电阻线性较好, 经计算调校本电路中R6=8.2kΩ，热电阻非线性修正可以达到千分之二的精度。

3、调零、电源平衡及二级放大电路

对零点进行调节的电路，实质上就是调节本级放大电压输出的大小, 保证在信号源零度（R5=100Ω, 第一级放大器输出为零）时整个回路电流I1=4mA。它由R10、R16、R13、W1组成，实质上就是在本级电压输入正端叠加一个调零电压，使不足4mA的静态工作电流达到4mA。此外，在该电路中，还有一个部分，那就是减小电源波动对电路输出的影响，即电路中的R15,它可以抑制电源波动带来的影响。当外界电压源发生较大的波动时(或负载电阻RL变化)，电路静态工作电流会发生微小变化,我们可以利用R15来稳定输出电流。其工作原理一方面是电源增大带来静态电流增加, 另一方面电源的增大通过R15加到本级放大器的负端起到减法作用, 使本级输出电压下降, 选择合适的R15阻值, 可以保证电源在允许范围内波动时输出电流的稳定。R17决定二级放大倍数。

4、调满电路和V/I转换电路

调满电路是由R18、R20、W2组成的对上一级电压输出V2分压构成。通过对W2的调节，使得最后输出（信号源最高输入时整个电路的输出）达到要求的输出结果V(W2中间抽头电压)。R21、R22、R23、R24、R25及运放组成一个V/I转换电路, 由于R22、R23、R24均为200kΩ的大电阻，R25为100Ω的小电阻，整个电路电流输出I2≈V/R25。R26是一个负载电阻。

三、 热电偶二线制变送器电路设计

热电偶二线制变送器电路和热电阻二线制变送器主要区别在于信号采集和非线性修正部分, 下面我们就这两部分别作介绍。

1、信号采集和一级放大电路

热电偶的输出是随被测温度变化的mV信号。该局部电路设计如图4所示。在电路中，TL431的作用是输出稳定的2.5V。D0是一个保护二极管，它可以保护电源输入正负反相对电路的危害。通过R3和TL431分压，使TL431两端的工作电压保持在2.5V，并为后面的冷端补偿，为修正电路和调零电路提供直流电源。在此电路中，铜线绕制的热电阻Cu50起冷端补偿作用。当热电偶的热电势E12随冷端温度的变化而变化时，铜电阻 Cu50两端的电压也随之反方向变化，如果分压电阻R2的阻值选择适当，则Cu50两端电压的变化能自动的补偿冷端温度变化对热电偶热电势的影响。根据冷端补偿的定义，应使50°C与0°C时Cu50两端的电压差等于热电偶在50°C时的热电动势，当冷端温度为零度时存在的电压mV通过后面的调零电路解决，以镍铬-镍硅（镍铝）热电偶（分度号K）测量变送范围0~1300℃为例， K分度50°C时输出热电势等于2.022mV即：由此可求得：R2=13kΩ。

电路中，热电偶mV信号和冷补铜电阻两端电压相加，经过R4输入到LM124的第一级放大器，根据放大器工作原理，我们可以得出输出电压（设包括热电偶及冷补之和的输入信号为V）。 设计考虑使得当热电偶的温度达到最大值(1300℃对应热电势为52.398mV)，放大器的输出电压为2.5V。也就是说，热电偶冷端温度为0°C时的电压加上热电偶的最大热电势，再乘以放大倍数应等于2.5V，即：其中，K为LM324的放大倍数,由此可计算出K=40，如果取R4=R5=5.1kΩ，则R6应为180kΩ。

2、线性化调整电路和二级放大电路

该局部电路（这一级输出V2）是本电路中十分重要的环节，同时也是比较难的环节。因为它涉及到整个电路的线性调节。放大部分在前面已经叙述，现在就线性调节问题加以阐述。具体电路如图5所示（图中几个二极管连接的电路就是线性修正电路）。电路中的R9、R10、R11、R13、R14、R15、R16均为断开，只有在需要时，我们才加上该电阻。

本电路是用一非线性放大电路去校正被测参数的非线性特性, 其原理就是由二极管补偿电阻组成的折线并联支路在输入信号的不同位置相续起作用, 使放大器在信号大小不同位置放大倍数不同, 其非线性特性刚好和被测热电偶非线性特性相反。在本电路中采用六个折点(三个为正三个为负), 折点的位置可改变支路二极管导通电压调整, 调整折线支路电阻大小可改变折线补偿斜率。在实际设计过程中，可取几个点进行修正，对于K分度（检测范围0~1300°C）,首先可以假定在0~100°C范围近似线性，非线性误差忽略不计，另外再取500 °C、900°C、1300°C作为修正检测点，当检测点值在要求线性值以上，则表示输出值偏大，这就 需要降低输出，具体措施就是连接D7~D12中某一级调整电路；反之则连接D1~D6中某一级调整电路。电路中拐点选择二极管可根据修正的需要选用硅管或锗管。调整方式如下：首先以0°C调零1000°C调满, 然后按以下顺序反复调校：

A 、对 100°C~500 °C段非线性调整时，我们可以连接D1或者D12这一级，然后调整R9或者R16电阻大小来改变放大器的放大倍数，使其达到规定输出值。如果检测到输出值偏小，要选择R9 D1，计算调整R9的阻值, 促使本段运放放大倍数上升，直到输出电压增大到要求线性值。如果我们检测到输出值偏大，则需要选择R16 、D12。并调整R16阻值，促使本段运放放大倍数下降输出电压减小到要求线性值。

B 、在调节500 °C~ 900°C段非线性调整时，我们可以连接D2、D3或者D10、D11，然后调整R10或者R15的大小。

C、对900 °C~ 1300°C段非线性调整时，根据检测点1300°C输出值偏大或偏小决定选择连接的是剩下两个折线补偿支路(三个二极管)的哪一路, 方法同上。

和热电阻变送器相同，在该电路中的R12的作用是修正电源波动时对整个电路的影响。防止电压源不稳定造成4~20mA波动。调零调满及V/I转换电路也和热电阻相同在此不再赘述。

四、软件设计

1、设计概述

根据在实际设计生产中的需要，对不同分度号不同量程的二线制温度变送器，其电路参数也略有不同, 这给产品的生产调试带来不便, 为此在理论计算分折的基础上设计了一个辅助软件来解决这个问题。在这里，同一类二线制变送器电路原理基本相似，只是有几个电阻参数不同。为此，我们可以设计一个辅助计算软件，来计算不同分度号不同量程变送器电路所对应的合适电阻值。在实际设计过程中，我们可以分两大类：

(1)热电阻二线制变送器

该类电路包括：Pt100、Pt10、Cu50、Cu100、G、二线制变送器。

(2)热电偶二线制变送器

该类电路包括：热电偶K、E、S、B、J、T、WRE二线制变送器。

2、电阻计算的VB界面设计

根据要求，对于该界面，它应集成了检测电路类型选择、电阻计算、具体电路图查看、电阻阻值显示（混和电路原理图）等功能。当我们在选择了所需检测电路类型时，单击确定后，在我们的主体窗口中就可以将各个需计算的电阻显示出来，同时，为了更加清晰的显示各电阻之间的关系以及所计算电阻在电路中的位置，我们还要同时显示出电路原理图，把算出的电阻值显示在原理图上电阻的相应位置。主体窗口中的热电阻、热电偶二线制变送器电路的查看，主要是提供一个全面的设计电路原理图，藉以显示在桌面上，同时消除因为显示电阻值而使电路线路不清楚的影响。界面的主体窗口如下：

(1)电路类型选择设计

在类型中，我们有各种分度的二线制变送器。为此选择ComboBox命令来建立下拉式选择菜单，在该命令的List―list中输入所需各种类型，然后对该下拉菜单进行命名，比如CboOk。此外在主体程序中进行相应的链接。部分链接显示如下：

If CboOk.Text=“请选择类型”Then MsgBox“必须选择所需要的类型”

If CboOk.Text= “Pt100(0~500度)”Then……

它的功能主要是通过对类型的控制来选择所需要的计算。

(2)电阻阻值显示（混和电路原理图）设计

A、对于在主体窗口中的电阻值的显示，可以采用TextBox命令来对计算出来的阻值进行显示，由于要有相应的电阻符号（R1或者其它电阻符号），还要采用Lable命令，来显示相应的电阻符号。在对电阻进行计算时，可以采取如下的方式（假设选择的是Pt100二线制变送器，计算某一电阻R9公式已知，计算R9的程序如下）：

If CboOk.Text = "Pt100(0-500度)" Then

Label7(4).Visible = False

Label7(3).Visible = True

Text2.Text = (Val(Text1(0).Text) * 100 - 2.5 * 2.809) / (2.5 * 0.1809)

式中Text2.Text即表示我们所求的R9，(Val(Text1(0).Text)则表示我们的未知值，或者是已知的需要带入本式计算的值。Label7(3) Visible、Label7(4)Visible是指我们第三个、第四个计算输出的电阻值，在热电阻变送器中，我们的规定它们的单位为kΩ，而在热电偶变送器中，我们规定的单位为欧，为此，在需要显示以kW为单位的电阻值时，我们需要隐藏以W为单位的电阻值。

B、对于同时显示的电路图以及显示在电路中的电阻值，我们必须新建一个窗体Form2以及Form3，同时还要设定一个数据传输模块，藉以从Form1中把计算出的电阻传输到Form2以及Form3的电路原理图中显示。新建窗体或者模块，可以在VB的程序编写界面的工程条中选取新建窗体或者新建模块命令。在模块中，我们可以任意设定变量，但前提是必须与Form1主体程序中的变量一致。

C、Form2、Form3设计思路完全一样，只是在显示热电阻电路时，热电偶电路不显示，在显示热电偶电路时，热电阻电路不显示。这是我们需要利用 Form2.Show Form3.Hide语句来屏蔽 Form3或者Form2的显示。由于我们有单独的电路显示，为此，当只需要查看电路图而不需要显示电阻值或者那个Lable框时，也需要对在电路图中几个Lable显示框进行屏蔽。

在图例中，我们可以通过左上下拉菜单中选择所需检测温度的电路类型，经过点击确定后，这时，调用后台程序对所需计算的电阻进行计算并显示出来，这里有两种显示方式，其一是在主界面上显示，另外可以在电路原理图的电阻的相应位置显示。此外，我们可以通过点击查看热电阻电路、查看热电偶电路来查看我们的所需电路原理图。工作实例见图6。

五、结论

本文介绍的热电阻、热电偶两线制变送器具有电路简单、成本低、可靠性高的特点，精度可以保证在0.5%以内。可以制成小体积的一体化两线制变送器，直接安装在热电阻、热电偶传感器接线盒内；已产品化批量生产，并得到广泛的应用。同时，本文介绍的辅助设计软件解决了不同分度号、不同量程变送器电路参数不同带来调试困难的问题。具有较强的工程实用价值。

『伍』 电流检测电路异常

电流传感器故障处理方法

在变频调速过程中，电流信息与速度信息是必不可少的，需要它们两个的完善来支撑双闭环控制的环节。电流传感器在运行的过程中，会受到电流冲击等因素的干扰从而发生故障，导致系统崩溃。对于它的故障诊断方法主要有以下几种。

1、基于模型诊断方法。这种诊断方法的基础是数学建模，也就是说数学模型在电动机上的应用。其中，必须要用到观测器。观测器所观测的信息与实际对电流传感器的测量信息做一个数据对比，从而判断故障。利用全阶自适应观测器来产生一个残差，根据残差和给定的阈值判断电流传感器故障。

2、基于信号诊断方法。这种诊断方法是通过对信号的测量、对信号特征的辨别来诊断是否发生故障。如果电流传感器发生了故障，那么就会显示出不同的信号特征，对其予以记录，故障信号特征与正常系统的特征不同，那么根据之前的经验就可以准确地把握故障的定位，对其进行辨识，从而予以解决。在没有障碍顺利运行时，各相的故障定位变量都将趋近一个固定值。而在某相电流传感器故障后，这个值会与其他两相显著不同，从而定位故障。

3、基于知识的故障诊断方法。这种诊断方法的依据和基础与前两者略有不同，其需要实时数据与历史数据，两者同时具备的情况下才能去诊断。这种诊断，在实际应用中还是很广泛的。

『陆』 国内电能质量分析仪哪家做的比较好

我知道福禄克还行，国内的话就致远电子家的电能质量分析仪，我们现在在用这家的；电能质量分析仪是一款通用型的仪器，应用面非常广泛，但仪器门槛比较高，尤其是对精度和稳定性，如果要做好，没有一定时间投入与研究是不行的。当时我是在一次展会认识这家电能质量分析仪的，后来我还去过他们那边；他们专注于做电子电力的测试测试，特别是电能质量分析仪行业做得非常深，不仅仅在线式的电能质量监测装置、便携式的电能质量监测装置、还是在单回路或是多回路的电能质量装置，全系列的产品做得都非常好，不仅在总端做得非常精致，而且在上位机分析软件上有很多本土化的功能，特别是能导出符合国标的功能。采用fluke6105A此等国际标准校准，精度有保证。

『柒』 有没有什么装置可以做到；只要输入的电流达到一定值就会动作的例如电流到100A就会有触点闭合或开路。

实现这个功能有很多种办法
1.高精度，造价昂贵！就是楼上说的 智能数显电流专表，你可以设定一个电流值，当属电流达到这个设定值时，输出常开或常闭信号，或者更高级的带RS232串口，直接和电脑通讯，还可以生成波形图哦！！
2.底精度，造价便宜！购买电流继电器，但有一个限制，目前我知道的、接触过的最大的只有200A，再大就只有加电流互感器，再把电流继电器接入互感器，计算变比，调整电流继电器就可以了。还有就是电接点电流表，当表头到达某一个位置输出常闭信号，这个造价最便宜！但可靠性要差点。