1.导言
近年来，跟着现代高压、超高压输电网络的建造，电力体系正朝着大容量、高压大电流方向开展，而用于电流丈量的传统的电磁式电流互感器已无法满意其要求，在大电流下铁心磁路下易饱满，对丈量成果发生较大的差错。而罗氏线圈互感器，具有丈量规模宽、精度高、无磁饱满、体积小等长处，正逐渐替代传统的电磁式电流互感器，在电力体系中具有宽广的运用远景。
本文介绍一种依据罗氏线圈的电流变送器的规划，对电网中的大沟通电流进行实时丈量，该变送器选用XTR115芯片将罗氏线圈发生的电压信号转化电流信号，输出DC4～20mA电流信号。
2.作业原理及规划
罗氏线圈是将导线均匀的密绕在环形截面非磁性骨架上而构成的空心电感线圈，选用罗氏线圈作为电网中电流丈量的传感头，让通有大电流的导线笔直穿过线圈的中心，发生电磁感应，然后感应出被测电流巨细的电压信号。将罗氏线圈发生的电压信号接入到信号调度模块上，进行信号处理，最终输出工业规范信号DC4-20mA。电路规划结构图如图1所示。
2.1信号调度电路
信号调度电路完成对输入信号的阻隔输入，包含信号滤波、整流电路以及信号积分电路。该电路首要是对罗氏线圈感应输出的电压信号经过RC滤波，再经过电阻分压后接入到选用双电源运放芯片的输入脚上，选用运算扩大器构成近似积分器，合理挑选挑选器材参数，可以确保传感器的丈量灵敏度、精度和信号呼应带宽。
2.2真有用值转化电路
真有用值转化电路完成电路中AC/DC真有用值转化，将输入的沟通信号经过真有用值芯片转化为真有用值的直流电压，可以精确丈量各种电压波形的有用值，而不用考虑被测波形的参数以及失真。如图2所示：电路中，Ui信号经过电容C5隔直后输入到真有用值芯片中，其间电容C8，C9的作用是滤掉该电路中的高频搅扰，选用双电源作业方法，满意真有用值的作业要求。
2.3扩大电路
扩大电路的作用是将真有用值转化电路输出的电压信号经过RC滤波电路后进行恰当的扩大，选用运放芯片，在满意零点输出功耗要求的一起，调理电路中的扩大参数，使电路最终输出能到达满度额定值。
2.4信号输出电路
信号输出电路首要选用TI公司出产的精细电流变送芯片XTR115，其具有精度高，芯片功耗小以及非线性差错小等长处，内部发生2.5V基准电压，且内部带有+5V的精细稳压器，可以给外部电路(例如电路中的扩大器)独自供电，然后简化了外部电源的规划，如图3所示电路。
选用XTR115芯片规划，要严厉控制电流的功耗，确保该变送器本身耗电(包含传感器在内的悉数电路)不大于3.5mA，在XTR115前置调零电路，作为变送器的零点调理，使变送器确保零点输出4mA。
3、抗搅扰办法
电流变送器运用电流信号作为传输信号，有较高的抗搅扰才能，但由于传输间隔较远，加上工业现场的复杂性，在规划上还要考虑电气阻隔，抗搅扰办法。
本文所规划的罗氏线圈变送器选用电源阻隔模块，下降纹波搅扰，进步体系可靠性，与此一起，在电源输入端串入一只二极管，进行反极性维护;线路板规划时留意电子器材的布局布线，以削减搅扰信号。
4、产品介绍
安科瑞出产的BR系列罗氏线圈电流变送器严厉依照GB/T13850-1998《沟通电量转化为模拟量或数字信号的电丈量变送器》规划，选用电磁感应原理，对电网中的沟通大电流进行实时丈量，选用真有用值和线性补偿技能，将其阻隔变换为规范的直流信号输出。DC24V安全电压供电，具有高精度、高阻隔、高安全性、低功耗等特色，可广泛用于冶金、电镀、焊接等范畴。
4.1产品选型
BR-AI罗氏线圈电流变送器
依据输入电流规模挑选不同规范的线圈长度(注：可依据客户需求另行定制)。
输入电流规模线圈长度(mm)
AC 200A–1000A350
AC 1200A–2000A370
AC 2500A–5000A450
AC 6300A–20000A600
AC 20kA-100kA可定制 ≤2400
4.2 技能目标
技能参数目标
输入信号AC 电流 200A～20kA
输出标称值DC 4-20mA
负载电阻≤500Ω
输出纹波输出纹波峰峰值 ≤ 100mV
作业电源DC24V 答应规模21.6 V～26.4V
功耗≤0.5W
精确级0.5级
温度漂移系数≤200ppm
呼应时刻≤500mS
设备方法支架固定
4.3 报价计划
5、运用
本产品可以直接将被测主回路沟通电流转化成按线性份额输出的DC 4～20mA(经过250Ω 电阻转化DC 1～5V)恒流环规范信号，接连输送到接纳设备(计算机或显现外表)。本产品可测输入信号规模广，最大输入信号可达AC20000A，具有极佳的瞬态盯梢才能，可以用于丈量尺度很大或形状不规则的导体电流。可广泛用于冶金、电镀、焊接等传统丈量电流的CT无法正常运用的大电流检测范畴。
6、结束语
本文所规划的罗氏线圈变送器结构紧凑、功能安稳、丈量精度高、输出信号线性度好、调试及标定便利、设备便利、产品一致性好。依据以上特色，这种运用电流环变送技能的罗氏线圈变送器在冶金、电镀、焊接等范畴具有十分广泛的远景，将大电流转化为小电流，减小了操作人员作业的危险性;它可以有用处理出产设备的实时监测与监控问题，进步出产设备运转的智能性，削减电力改造的本钱。
