Активные измерительные трансреакторы

Измерительные трансреакторы, выполненные с применением операционных усилителей, при миниатюрных размерах имеют погрешности, не превышающие 1% погрешностей пассивных ИТН и ИТТ. Указанные снижения погрешности преобразования обеспечиваются общей сильной отрицательной обратной связью, охватывающей измерительный преобразователь. Физически действие отрицательной обратной связи состоит в почти полной компенсации МДС намагничивания магнитопровода, которая и обуславливает погрешности преобразования пассивных измерительных трансформаторов.

Компенсация обеспечивается выходным током io.с.=i2 , проходящим в обмотке обратной связи Wо.с.

Рис.8.1

Рис.8.2 Схема трансреактора с управлением коэффициента усиления для I_КЗ и I_Н.

Первичный ток i1 с выхода ТТ энергообъекта трансформирует­ся в ТТ в ток i2. Падение напряжения на R1 снимается на вход неинвертирующего усилителя А1 через низкочастотный фильтр R2C1, подавляющий высокочастотные помехи из сети. Усилитель А1 имеет два коэффициента усиления Ку(н) и Ку(кз). Коэффициент усиления за счет R4 выбирается таким образом, чтобы Ку(н) =16Ку(кз). Подключение R4 в цепь обратной связи А1 осуществляется с помощью ключа Кл1, собранного на полевом транзисторе. При малых токах нагрузки i1 ключ Кл1 закрывается и R4 им не шунтируется. При этом коэффициент усиления становится равным Ку(н). При больших токах КЗ напряжение на выходе А1 превышает допустимое и с помощью Кл1 можно зашунтировать R4, уменьшив тем самым усиление А1 в 16 раз. С помощью изменяющегося Ку эффективно используется вся разрядная сетка АЦП, что значительно повышает точность измерения как iн, так и iкз одним и тем же АЦП.

Сигнал с выхода выпрямляется с помощью А2 и диода Д1. Выпрямленный сигнал в дальнейшем поступает на АЦП.

В схеме на рис.8.2 исключены цепи отрицательной обратной связи для компенсации МДС намагничивания магнитопровода, т.к. предполагается, что выбранный ТТ линейный во всем диапазоне измерения. Последнее значительно снижает требования к дрейфу нуля и напряжению смещения в ОУ, т.к. коэффициент усиления А1 в рассматриваемой схеме небольшой (Ку(н)=16).

Активные измерительные трансформаторы напряжения

Рис.8.3

Первичное напряжение 100В (U1) c выхода ТН энергообъекта трансформируется в напряжение 5-10В в обмотке W2, масштабируется с помощью R1. Низкочастотным фильтром R2C1 отфильтровываются ВЧ помехи. В усилителе А1 осуществляется окончательное масштабирование сигнала (с помощью R4). Активный выпрямитель А2Д1 осуществляет точное выпрямление аналогового сигнала