電壓變送器是一種將被測交流電壓或直流電壓轉(zhuǎn)換為按線性比例輸出的直流電流或直流電壓信號(hào)的儀器，在電力系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以下是其詳細(xì)介紹：

工作原理

· 交流電壓變送器：先通過電壓互感器將被測交流電壓變換為較低的交流電壓，然后經(jīng)過整流、濾波電路將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，再經(jīng)放大、線性化處理等環(huán)節(jié)，最終輸出與被測交流電壓成線性比例的直流電流或直流電壓信號(hào)。

· 直流電壓變送器：通常利用電阻分壓原理將被測直流電壓降低到合適的范圍，然后通過放大器等電路對信號(hào)進(jìn)行放大和處理，使其輸出與被測直流電壓成比例的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)。部分直流電壓變送器也會(huì)采用霍爾效應(yīng)原理，通過檢測被測電壓產(chǎn)生的磁場來間接測量電壓。

結(jié)構(gòu)組成

· 輸入電路：主要由電壓互感器（交流電壓變送器）或分壓電阻（直流電壓變送器）等組成，用于將被測高電壓轉(zhuǎn)換為適合變送器內(nèi)部電路處理的低電壓信號(hào)。

· 信號(hào)處理電路：對輸入電路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整流、線性化等處理，以提高信號(hào)的質(zhì)量和精度，確保輸出信號(hào)能夠準(zhǔn)確反映被測電壓的大小。

· 電源電路：為變送器提供穩(wěn)定的工作電源，一般具有隔離和穩(wěn)壓功能，以防止外部電源波動(dòng)和干擾對變送器測量精度的影響。

· 輸出電路：將經(jīng)過處理的信號(hào)進(jìn)行輸出，常見的輸出形式有 4 - 20mA 直流電流輸出、0 - 5V 或 0 - 10V 直流電壓輸出等，可滿足不同測量和控制設(shè)備的接口要求。

作用和應(yīng)用場景

· 作用：將電力系統(tǒng)或工業(yè)生產(chǎn)過程中的高電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于測量、傳輸和處理的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸和隔離，避免強(qiáng)電信號(hào)對測量和控制設(shè)備的干擾，同時(shí)對電壓信號(hào)進(jìn)行精確測量和線性化處理，為后續(xù)的監(jiān)測、控制和保護(hù)裝置提供準(zhǔn)確的電壓數(shù)據(jù)。

· 應(yīng)用場景：在電力系統(tǒng)中，用于監(jiān)測發(fā)電機(jī)、變壓器、母線等的電壓，為電力系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)、保護(hù)和計(jì)量提供數(shù)據(jù)支持。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于各種電氣設(shè)備的電壓監(jiān)測和控制，如變頻器、配電柜等，以確保設(shè)備在正常電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，防止過電壓或欠電壓對設(shè)備造成損壞。此外，在智能建筑、軌道交通、通信基站等領(lǐng)域，電壓變送器也被用于對供電系統(tǒng)的電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。