電壓變送器是將被測交流電壓、DC電壓和脈沖電壓轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出DC電壓或DC電流，隔離輸出模擬信號或數(shù)字信號的裝置。廣泛應用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵路、市政等部門的電氣設備、自動控制和調(diào)度系統(tǒng)。電壓變送器的主要設計包括變送器的主電路和供電電路。主電路包括取樣單元、真實有效值變換單元、信號調(diào)理單元和電流輸出單元。
為了將100V交流信號轉(zhuǎn)換成相對較小的交流信號，我們使用電流互感器傳輸電壓信號，并與反相放大器一起形成采樣單元。真正有效的值變換單元主要是利用對數(shù)反對數(shù)原理的AD536芯片實現(xiàn)的。同時，為了調(diào)節(jié)AD536輸出的信號，我們還設計了信號調(diào)節(jié)電路，最終輸出了我們想要的電壓值，包括同相放大器、有源濾波器和反相加法器。電流輸出單元實現(xiàn)4-20毫A電流的輸出。
電源電路包括電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路。電源變壓器采用中間抽頭變壓器，與橋式整流電路相連;濾波電路采用無源濾波的形式，最終與7812和7912穩(wěn)壓電路相連。電壓變送器模塊是利用意大利半導體(ST)ASIC芯片為實現(xiàn)無源交流隔離傳感器(互感原理)的兩線制電流遙測技術而定型的單片模塊產(chǎn)品。無源交流隔離傳感器(互感原理)輸入的電壓信號經(jīng)整流濾波器和I/V轉(zhuǎn)換后，輸出隨I1線性變化的DC電壓信號U2。U2作為浮動控制信號，控制模塊輸出4~20mA的標準化電流環(huán)路。該模塊實現(xiàn)了無源交流隔離傳感器信號轉(zhuǎn)換為兩條連接線發(fā)送的線性比例環(huán)路電流，接收器通過測量已知電阻RL兩端的壓降來檢測環(huán)路電流。
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