Назначение
Датчики измерения мощности ДИМ предназначены для преобразования активной мощности, потребляемой нагрузкой в цепях переменного тока частоты 50 Гц и постоянного тока, в пропорциональный сигнал токового интерфейса 0-20 мА или 4-20 мА, гальванически изолированного от измерительных цепей.
Описание
Датчик измерения мощности ДИМ (далее ДИМ) состоит из замкнутого магнитопровода с двумя зазорами, в которых размещены датчики Холла, и печатной платы, на которой установлены элементы электронной схемы обработки сигнала.
Токовую шину измеряемого сигнала пропускают через отверстие магнитопровода.
Выходное напряжение датчика Холла пропорционально произведению тока возбуждения датчика Холла на напряжённость магнитного поля, в котором он расположен.
Электронная схема ДИМ преобразует измеряемое напряжение в ток возбуждения датчиков Холла. Ток, проходящий в шине, создаёт в зазорах магнитопровода, где установлены датчики Холла, напряженность магнитного поля, пропорциональную измеряемому току. В результате на выходе датчиков Холла формируется напряжение, пропорциональное произведению мгновенных значений напряжения на входе ДИМ и тока в шине, проходящей через отверстие магнитопровода датчика, т.е. мгновенному значению активной мощности.
Далее этот сигнал усиливается и интегрируется для получения среднего значения активной мощности за заданное время.
Схема изолированного токового интерфейса построена следующим образом. Микроконтроллер с встроенным 12-разрядным АЦП преобразует напряжение, пропорциональное мощности, в цифровой код. Сигнал аналогового интерфейса «токовая петля» с выходом 420 мА (0^20 мА) формирует 12-разрядный ЦАП, входящий в выходную часть схемы ДИМ. Для получения гальванической изоляции выхода управляющий код контроллера на ЦАП подаётся с помощью оптронов, а для питания используется изолированный источник питания. Датчики ДИМ являются функционально и конструктивно законченными устройствами, индексы «А» и «В» - обозначают увеличенный до 30 мм. и 40 мм. диаметр отверстия под токовую шину.
Конструктивно магнитопровод с датчиками Холла и печатная плата электронной схемы преобразования размещены в едином изолированном корпусе из пластмассы.
Датчики ДИМ используют внешние источники питания постоянного тока.
Датчики ДИМ предназначены для работы в составе измерительных и управляющих систем.
Устройства являются неремонтируемыми изделиями и по номенклатуре показателей надежности относятся к группе II вида I согласно ГОСТ 27.003-90.
без индекса
с индексом А
с индексом В
Рис. 1 - Внешний вид датчиков тока ДИМ конструктивных модификаций
Доступ внутрь корпуса предотвращается пломбированием одной из гаек винта крепления крышки корпуса.
Технические характеристики
Таблица 1 - Основные технические характеристики датчиков ДИМ
| Характеристика | Величина |
| Диапазон измеряемых мощностей, кВт - на переменном токе 50 Гц - на постоянном токе | 5:200 5:200 |
| Диапазон входных напряжений, В - на переменном токе 50 Гц - на постоянном токе | 20:380 20:380 |
| Диапазон входных токов, А - на переменном токе 50 Гц - на постоянном токе | 20:500 20:500 |
| Коэффициент мощности (cosф) на 50 Гц | 0,3:1 |
| Выходной ток, мА при измерении нулевой мощности при измерении номинальной мощности | 0(4) 20 |
| Сопротивление нагрузки максимальное, Ом | 500 |
| Основная приведенная погрешность, % | ±2 |
| Дополнительная погрешность от изменения окружающей температуры в рабочих условиях, % | ±4 |
| Время установления рабочего режима, мин. | 1 |
| Время установления показаний не более, с | 3 |
| Время непрерывной работы, ч | неограниченно |
| Время перегрузки по входу, с - 120 % номинального напряжения - 120 % номинального тока | 1 неограниченно |
| Напряжение источника питания, В | 15.0:30.0 |
| Потребляемый ток источника питания, мА | 100 |
| Электрическая прочность изоляции входных цепей от выхода и питания и на переменном токе 50 Гц/ 1 мин, В | 2200 |
| Сопротивление изоляции входных цепей от выхода и питания в рабочих условиях, МОм | 5 |
| Диаметр отверстия под токовую шину, мм ДИМ-200 ДИМ-200А ДИМ-200В | 20,0 30,0 40,0 |
| Г абаритные размеры, мм ДИМ-200 (длина х ширина х толщина) ДИМ-200А ДИМ-200В | 68,5х91х99 115х95х102 120х110х106 |
| Масса, г. | 700 |
Рабочие условия применения
Температура, о С от минус 40 до + 50
Относительная влажность, % до 90 при температуре 25 о С
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится электрохимическим способом на табличку, размещаемую на лицевой поверхности преобразователя и типографским способом на первую страницу руководства по эксплуатации.
Комплектность
В комплект поставки входят: датчик ДИМ, руководство по эксплуатации, методика поверки и паспорт.
Поверка
осуществляется по документу МП 21891-01 «Методика поверки датчиков измерения мощности ДИМ», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 20 сентября 2001 г. Основные средства поверки: трансформатор тока измерительный УТТ-5 (сила переменного тока 0,5-600 А, кл. 0,2), ваттметр переменного тока (0 -200 кВт, кл. 0,2), вольтметр универсальный цифровой В7-78/1 (напряжение постоянного тока от 0 до ± 1000 В, погрешность ± (10-5xU+10 е. м. р.), сила постоянного тока от 0,0 до ± 100 мА, погрешность ± (10-4x1 + 20 е. м. р.).
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации 46.ПИГН.411523.001 РЭ.
Нормативные документы
1 ГОСТ 22261-94 "Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия ".
2 Датчик измерения мощности ДИМ. Технические условия 46ПИГН.411523.001 ТУ.
Рекомендации к применению
Применяются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
