Преобразователи тока и напряжения: Нормирующие измерительные преобразователи напряжения переменного, постоянного тока

69430-17: TECV Преобразователи тока и напряжения измерительные комбинированные высоковольтные

Назначение

Преобразователи тока и напряжения измерительные комбинированные высоковольтные TECV (далее по тексту – преобразователи TECV) предназначены для масштабного преобразования электрических сигналов силы и напряжения переменного тока в сигналы измерительной информации и передачи результатов преобразования на электрические измерительные приборы, в системы коммерческого учета электрической энергии, устройствам измерения (в том числе показателей качества электроэнергии), защиты, автоматики, сигнализации и управления.

Описание

Принцип действия преобразователей TECV для масштабного преобразования силы переменного тока основан на работе маломощного трансформатора тока и/или катушки (пояса) Роговского, а для масштабного преобразования напряжения переменного тока основан на базе емкостного делителя напряжения.

Преобразователи TECV выпускаются в вариантах исполнения: преобразователи TECV-C3 и TECV-L1 для внешних условий установки и преобразователи TECV-P1 для внутренних условий установки.

Преобразователи TECV конструктивно представляют комбинацию маломощных измерительных датчиков тока и напряжения, и электронного модуля, размещенных в одном корпусе. Высоковольтная литая изоляция выполнена из эпоксидного компаунда. Для исполнения TECV-C3 и TECV-L1 используется внешняя изоляция из кремнийорганического компаунда.

В зависимости от типа выходного сигнала преобразователи TECV выпускаются в следующих модификациях:

–    модификация А с выходными аналоговыми сигналами в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010 и ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010;

–    модификация D с выходными интерфейсами виде цифрового потока в соответствии с МИ 3476-2015 «Технические требования по реализации цифрового интерфейса для измерительных преобразователей с использованием МЭК 61850-9-2 LE».

Структура условного обозначения преобразователей TECV:

TECV-X-X-X-X-X-X-X

1 2 3 4 5 6 7

1    – конструктивное исполнение:

Р1 – для внутренней установки опорного типа;

L1 – для наружной установки подвесного типа;

С3 – для наружной установки опорного типа;

2    – номинальное напряжение:

6 – номинальное фазное напряжение 6/V3 кВ;

10 – номинальное фазное напряжение 10/V3 кВ;

15 – номинальное фазное напряжение 15/V3 кВ;

20 – номинальное фазное напряжение 20/V3 кВ;

35 – номинальное фазное напряжение 35/V3 кВ;

3    – Номинальный ток:

значение номинального тока в диапазоне от 10 до 3000 А;

0,2S; 0,5S; 0^/5Р; 0^/5Р;

5 – класс точности по напряжению для выхода измерения или измерения/защиты:

0,2; 0,5; 0,2/3Р; 0,2/3Р;

6    – модификация выходных интерфейсов:

для модификации А указываются номинальные значения выходных каналов по току и напряжению;

для модификации D дополнительно указывается поддержка шины FlexRay;

7    – климатическое исполнение:

У2; ХЛ2 – для исполнения Р1;

У1; УХЛ1 – для исполнения С3, L1.

Внешний вид преобразователей TECV и места пломбирования от несанкционированного доступа приведены на рисунке 1.

Место

пломбирования

а) исп. TECV-C3

Место

J

пломбирования

в) исп. TECV-P1

Рисунок 1 – Внешний вид преобразователей TECV и места пломбирования от

несанкционированного доступа

Программное обеспечение

Преобразователи TECV в модификации D с выходными цифровыми интерфейсами включают метрологически значимое встроенное программное обеспечение ВПО, реализуемое на базе микроконтроллера. ВПО обеспечивает хранение и защиту от изменений калибровочных значений измерительных каналов в энергонезависимой памяти, математическую обработку и передачу измерительной информации.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений – «высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные встроенного ПО представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Идентификационные данные встроенного ПО

Идентификационные данные (признаки)	Значение
Идентификационное наименование ВПО	TECV. mhx
Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже	1.0.0.0
Цифровой идентификатор ПО	–

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики преобразователей TECV представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Метрологические и технические характеристики преобразователей TECV

Наименование параметра	Значение
Наибольшее рабочее напряжение инр, кВ:
– для исполнения TECV-C3	40,5
– для исполнения TECV-P1	24
– для исполнения TECV-L1	12
Номинальная частота _/ном, Гц	50; 60

Наименование параметра	Значение
Номинальное первичное напряжение, и1ном, hB: –    для исполнения TECV-C3 –    для исполнения TECV-P1 –    для исполнения TECV-L1	от 1 до 40,5 от 1 до 24 от 1 до 12
Номинальное вторичное напряжение выхода по напряжению для модификации А и2ном, В	1; 1,625; 2; 3,25; 4; 6,5; 3,25/V3; 4/V3; 6,5/V3
Класс точности в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010: –    вторичной обмотки для измерений –    вторичной обмотки для защиты	0,2; 0,5 3P
Номинальный первичный ток /1ном, А	от 10 до 3000
Класс точности в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010: –    вторичной обмотки для измерений –    вторичной обмотки для защиты	0,2S; 0,5S 5P
Класс точности при наличии гармоник по ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 для вторичной обмотки для измерений	0,1
Номинальное вторичное напряжение выхода по току для модификации А, и2ном: –    вторичной обмотки для измерений, В –    вторичной обмотки для защиты, мВ	1; 2; 4 22,5; 150; 200; 225; 333
Номинальный коэффициент перенапряжения (в течение 8 ч)	1,9
Номинальный коэффициент превышения первичного тока для модификации А, ^1ном: –    вторичной обмотки для измерений –    вторичной обмотки для защиты	от 2 до 8 от 40 до 80
Номинальная вторичная нагрузка для модификации А, кОм, не менее –    для цепей тока –    для цепей напряжения	100 1000
Полоса пропускания по уровню -3 дБ для модификации А, Гц: –    при измерении силы переменного тока –    при измерении напряжения переменного тока	от 30 до 3000 от 10 до 20000
Протокол передачи данных/тип синхронизации времени для модификации D	МЭК 61850-9-2LE/ PTPv2; Flexray
Скорость передачи данных для модификации D, отчетов/сек	4000 12800 15000
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69: –    в диапазоне температур окружающего воздуха от -45 до +55 °С –    в диапазоне температур окружающего воздуха от -60 до +55 °С	У2; У1 ХЛ2; УХЛ1

Наименование параметра	Значение
Г абаритные размеры, не более, мм
(длина х ширина х высота):
– для исполнения TECV-C3	от 400 х 300 х 125
	до 600 х 500 х 180
– для исполнения TECV-P1	от 250 х 350 х 140
	до 300 х 350 х 140
– для исполнения TECV-L1	350 х 140 х 120
Масса, не более, кг:
– для исполнения TECV-C3	7
– для исполнения TECV-P1	7
– для исполнения TECV-L1	3
Напряжение питания от источника постоянного тока, В:
– для модификации А	±12
– для модификации D	±24
Потребляемая мощность, В-А, не более:
– для модификации А	0,1
– для модификации D	5
Средний срок службы, не менее, лет	30
Средняя наработка на отказ, ч	250 000

Знак утверждения типа

наносится на табличку преобразователей TECV методом термопечати или трафаретной печати, или на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки приведён в таблице 3.

Таблица 3

Наименование	Количество
Преобразователь тока и напряжения измерительный комбинированный высоковольтные TECV	от 1 до 3 шт.
Соединительный кабель	от 1 до 3 шт.
Руководство по эксплуатации	1 экз.
Паспорт	1 экз.
Методика поверки	1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП 69430-17 «Преобразователи тока и напряжения измерительные комбинированные высоковольтные TECV. Методика поверки», утверждённому

ООО «ИЦРМ» 29.09.2017 г.

Основные средства поверки приведены в таблице 4.

Наименование и тип средства поверки	Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде
Трансформатор тока измерительный переносной ТТИП 5000/5	39854-08
Трансформатор напряжения эталонный СА921-35	55310-13
Прибор электроизмерительный эталонный многофункциональный «Энергомонитор – 3. 1»	26459-04
Установка поверочная векторная компарирующая УПВК-МЭ 61850	60987-15

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт преобразователей

TECV.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010 Трансформаторы измерительные. Часть 7. Электронные трансформаторы напряжения

ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010 Трансформаторы измерительные. Часть 8. Электронные трансформаторы тока

МИ 3476-2015 Технические требования по реализации цифрового интерфейса для измерительных преобразователей с использованием МЭК 61850-9-2 LE

ТУ 26.51.43-006-21745276-2017 Преобразователи тока и напряжения измерительные комбинированные высоковольтные TECV. Технические условия

Виды преобразователей напряжения для дома, авто

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 25-12-2020

Современные технологии дают нам множество возможностей, позволяющих сделать жизнь проще, комфортнее и разнообразнее. У этого всего, к сожалению, есть и обратная сторона в виде сильной зависимости от электроснабжения. Мы нуждаемся в электроэнергии практически для всего. Только в сети возникнет аварийная ситуация, повлекшая за собой отключение централизованного электроснабжения, как одни не смогут работать, другие не смогут проводить досуг, а третьи – и вовсе лишатся отопления ввиду отключения котельного оборудования. Примеров сильнейшей зависимости комфорта от электричества можно приводить много. Это все вынуждает многих жителей Киева, Харькова, Днепра, Одессы и других городов Украины прибегать к использованию резервных источников питания в случае отсутствия основного. Причем, далеко не всегда это вызвано неисправностями централизованного электроснабжения.

Очень часто обычная розетка позарез нужна во время отдыха на природе или поездки куда-либо.

В какой ситуации Вам бы ни понадобилась автономная электроэнергия, ее запросто можно получить, причем не одним способом. В зависимости от Ваших потребностей, можно либо вырабатывать электричество, либо использовать накопленную энергию. Вырабатывать электроэнергию довольно большими объемами позволяют бензиновые генераторы и, конечно же, дизельные электростанции, мощность которых практически безгранична. В бытовых ситуациях, тем не менее, при отключении электроснабжения или на удалении от сети обычно требуется поддержать автономную работу отдельных востребованных потребителей малой мощности, будь то освещение, котельное оборудование, компьютерная техника, зарядка мобильных гаджетов и прочее. В этой ситуации разумно использовать накопленную энергию, источником которой может выступать аккумуляторная батарея.

Как известно, любые химические источники питания могут выдавать лишь постоянный ток с конкретной полярностью, а стандартное однофазное электрооборудование работает в сети переменного тока с напряжением 220В. Именно поэтому для использования аккумуляторных батарей в качестве резервного источника электроэнергии следует применять преобразователи напряжения, которые можно купить в магазинах электротехники «Вольтмаркет» по выгодным ценам с доставкой по всей стране. Мы рассмотрим виды преобразователей напряжения, чтобы продемонстрировать их преимущества и возможности. Вы же, в свою очередь, можете испытать любую модель в наших торговых точках, открытых в Киеве, Харькове, Днепре и Одессе.

Выход преобразователя напряжения

Преобразователем напряжения можно назвать огромное количество самых разнообразных электронных приспособлений, однако в нашем случае речь идет об инверторах. Инвертор – это преобразователь напряжения, который инвертирует сигнал из постоянного тока в переменный с изменением его вольтажа.

С точки зрения результата работы схемы, можно выделить два основных вида преобразователей напряжения. В идеале, постоянный ток аккумулятора должен быть инвертирован таким образом, чтобы на выходе прибора получить сигнал, аналогичный сетевому напряжению, имеющему синусоидальную форму. Многие потребители же могут нормально работать даже при значительном отклонении от данной формы. Таким образом, первый вид преобразователей напряжения – это инверторы с правильной синусоидальностью тока. Параметры выходного сигнала данных приборов близки к тому, что мы имеем в наших розетках, и даже лучше. Инверторы допускают лишь минимальные отклонения по напряжению, когда как для сети характерны колебания в широком диапазоне. Преобразователи напряжения с правильной синусоидальностью тока подойдут для любых потребителей, однако из-за более высокой цены их приобретение целесообразно лишь для устройств, чувствительных к качеству электроэнергии, будь то котел отопления или насос.

Узнать, какие потребители чувствительны к качеству сигнала, можно прочитав отзывы покупателей или соответствующие ветки на форумах, однако мы рекомендуем проконсультироваться с нашими специалистами, обладающими многолетним опытом работы и отличными техническими знаниями.

Если электроприборы, автономную работу которых Вы хотите обеспечить при помощи инвертора, не являются чувствительными к форме электрического сигнала, разумно задуматься о приобретении преобразователя напряжения с модифицированной синусоидой тока. В процессе знакомства с различными материалами, Вы можете увидеть такие понятия, как аппроксимированная синусоида, ступенчатая синусоида, меандр и так далее. Все это относится к модифицированной синусоидальности тока. Данный вид преобразователей напряжения хоть и имеет некоторые ограничения по использованию с чувствительным оборудованием, обладает более доступной ценой, в связи с чем такие инверторы наиболее предпочтительны для неприхотливых потребителей.

Какими бы ни были Ваши потребности, в интернет-магазине «Вольтмаркет» можно купить любые виды инверторов с доставкой в Киев, Харьков, Днепр, Одессу и другие города страны.

Вход преобразователя напряжения

Различные виды преобразователей напряжения отличаются не только характеристиками выходного сигнала, но и параметрами входного. Любой инвертор подразумевает подключение цепи постоянного тока в виде одного или нескольких аккумуляторов. Это неизменно для любых моделей. Разница заключается в номинале напряжения.

С ростом мощности преобразователя растет и токоотдача аккумулятора в процессе работы. Преодолевая порог в 3 киловатта, ток 12-вольтовой АКБ будет довольно высоким, в связи с чем разумно увеличить напряжение цепи постоянного тока. Рост напряжения пропорционально уменьшает выдаваемый ток. Инвертор с напряжением цепи постоянного тока 24 вольта будет потреблять вдвое меньший ток, нежели аналог с 12-вольтовой цепью при той же выдаваемой мощности. На время автономной работы, тем не менее, это влияния не оказывает. Увеличение емкости аккумуляторной сборки путем параллельного соединения батарей влечет тот же эффект, что и рост напряжения. Именно поэтому наиболее правильно измерять емкость цепи не в ампер-часах, а в ватт-часах, которые учитывают и напряжение, и емкость аккумуляторов.

Как бы там ни было, инверторы не позволяют произвольно выбирать, наращивать ли емкость или напряжение. Емкость формально никак не ограничивается, однако требования к напряжению довольно жесткие. Каждая модель преобразователя напряжения требует определенный вольтаж цепи постоянного тока и никакой другой.

Стоит также упомянуть, какие аккумуляторы подключать к инвертору. Работа преобразователя напряжения – это тяговая нагрузка циклического типа, что исключает эффективное использование автомобильных АКБ. Рекомендуемый выбор – это тяговые гелевые аккумуляторы, которые отлично переносят сильные разряды, имеют превосходный циклический ресурс и низкий саморазряд. Более подробно особенности и разновидности тяговых гелевых АКБ мы рассматривали здесь.

Виды преобразователей напряжения

Обсудив вход и выход преобразователей, самое время перейти к их конструкциям. Их две, и отличаются они способом взаимодействия с сетью.

Простейший вид преобразователей напряжения в нашем магазине представлен, в основном, компанией Luxeon. Данные устройства представляют собой инвертор и ничего больше. Возьмем, к примеру, Luxeon IPS-2000S. Этот преобразователь напряжения подключается к цепи постоянного тока напряжением 12В и выдает 220В переменного тока правильной синусоидальной формы. У него есть более доступный аналог Luxeon IPS-2000MC, который ввиду простоты применяемой схемы выдает модифицированный сигнал. Из-за отсутствия взаимодействия с сетью, данный вид преобразователей напряжения подключается лишь к аккумулятору, выдавая на выходной розетке 220В. Стоит отметить, что некоторые инверторы подключаются к источнику постоянного тока не клеммами, а при помощи прикуривателя. Такие преобразователи напряжения называются автомобильными. Их преимущество в том, что во время езды Вы будете использовать электроэнергию, выдаваемую генератором, не истощая аккумулятор.

Более сложный вид преобразователей напряжения подразумевает взаимодействие с сетью по принципу OFF-LINE. Для примера возьмем инвертор Леотон XT60 мощностью 4 кВа. В отличие от вышеупомянутых преобразователей напряжения Luxeon, данный инвертор требует подключение не только аккумулятора и потребителя, но и входной сети. Прибор непрерывно измеряет сетевое напряжение, пропуская его в транзитном режиме к потребителю при отсутствии сильных колебаний. Стоит возникнуть чрезмерным перепадам напряжения, как прибор мгновенно реагирует, переводя потребителя на питание от аккумулятора, постоянный ток которого преобразуется в переменный. Как только питающая сеть восстановит стабильную работу, произойдет обратное переключение, после чего преобразователь в автоматическом режиме приступит к подзарядке АКБ, таким образом подготавливаясь для следующего ввода в эксплуатацию. Инвертор и зарядное устройство, работающие сообща под управлением микроконтроллера – это минимальный набор функциональных узлов для полностью автоматического режима, не требующего ручного включения прибора и самостоятельной подзарядки батарей.

Применение преобразователей напряжения

Мы рассмотрели виды преобразователей напряжения с точки зрения отдельных характеристик, тем самым перечислив основные критерии выбора. Самое время привести конкретные примеры использования инверторов.

Преобразователь напряжения для котельного оборудования

Котельное оборудование имеет невысокую мощность и жесткие требования к форме питающего напряжения ввиду наличия в своем составе циркуляционных насосов. Таким образом, неплохим выбором для котла будет инвертор Luxeon IPS-600S на 300 ватт. Данный прибор в купе с емким аккумулятором обеспечит длительную автономную работу котла в случае серьезных перебоев электроснабжения. Также отлично подойдут OFF-LINE преобразователи Леотон, однако даже младшие модели обладают излишней мощностью для котла, что не совсем целесообразно

Преобразователь напряжения для дома

Какой вид преобразователя напряжения оптимален в данном случае? Скорее всего, именно мощный инвертор OFF-LINE. Возьмем, к примеру, Леотон XT-12V24. Данный прибор имеет клеммное подключение, в связи с чем Вы имеете возможность вывести его на отдельный автомат, обеспечивая защиту и автоматическую автономную работу всего работающего от него оборудования мощностью до 2.4 кВа. Разумеется, в случае таковой необходимости, можно подобрать аналог вдвое и даже втрое мощнее.

Преобразователь напряжения для авто

Выше мы уже упоминали, что инверторы могут иметь вход в виде прикуривателя. Данный вид преобразователей напряжения – идеальный вариант для любителей дальних поездок на автомобиле. У нас можно купить автомобильные инверторы как с правильной, так и с модифицированной синусоидальностью тока, например Luxeon IPS-300S и Luxeon IPS-300M соответственно.

Интернет-магазин электротехники «Вольтмаркет» располагает внушительным ассортиментом различных видов преобразователей напряжения для вышеперечисленных и многих других сфер деятельности.

Преобразователи электрических величин – CoderLessons.

com

Напряжение и ток являются основными электрическими величинами. Они могут быть преобразованы друг в друга в зависимости от требований. Преобразователь напряжения в ток и преобразователь тока в напряжение — две схемы, которые помогают в таком преобразовании. Это также линейные применения операционных усилителей. В этой главе они обсуждаются подробно.

Преобразователь напряжения в ток

Преобразователь напряжения в ток или преобразователь V в I — это электронная схема, которая принимает ток в качестве входа и производит напряжение в качестве выхода. В этом разделе обсуждается преобразователь напряжения в ток на основе операционного усилителя.

Преобразователь напряжения в ток на основе операционного усилителя создает выходной ток, когда напряжение подается на его неинвертирующий вывод. Принципиальная электрическая схема преобразователя напряжения в ток на основе операционного усилителя показана на следующем рисунке.

В показанной выше схеме входное напряжение Vi подается на неинвертирующий входной вывод операционного усилителя. Согласно концепции виртуального короткого замыкания , напряжение на инвертирующей входной клемме операционного усилителя будет равно напряжению на его неинвертирующей входной клемме. Таким образом, напряжение на инвертирующей входной клемме операционного усилителя будет составлять Vi.

Узловое уравнение в узле инвертирующего входного терминала —

 гидроразрываViR1−I0=0

=>I0= гидроразрываVtR1

Таким образом, выходной ток I0 преобразователя напряжения в ток представляет собой отношение его входного напряжения Vi и сопротивления R1.

Мы можем переписать приведенное выше уравнение как —

 гидроразрываI0Vi= гидроразрыва1R1

Вышеупомянутое уравнение представляет отношение выходного тока I0 и входного напряжения Vi, и оно равно обратной величине сопротивления R1 Соотношение выходного тока I0, а входное напряжение Vi называется Transconductance .

Мы знаем, что соотношение выхода и входа цепи называется усилением. Таким образом, коэффициент усиления преобразователя напряжения в ток является Transconductance, и он равен обратной величине сопротивления R1.

Преобразователь тока в напряжение

Преобразователь тока в напряжение или преобразователь I в V — это электронная схема, которая принимает ток в качестве входа и производит напряжение в качестве выхода. В этом разделе обсуждается преобразователь тока в напряжение на основе операционного усилителя.

Преобразователь тока в напряжение на основе операционного усилителя создает выходное напряжение при подаче тока на его инвертирующий вывод. Принципиальная схема преобразователя тока в напряжение на основе операционного усилителя показана на следующем рисунке.

В схеме, показанной выше, неинвертирующий входной терминал операционного усилителя подключен к земле. Это означает, что на его неинвертирующую входную клемму подается нулевое напряжение.

Согласно концепции виртуального короткого замыкания , напряжение на инвертирующей входной клемме операционного усилителя будет равно напряжению на его неинвертирующей входной клемме. Таким образом, напряжение на инвертирующей входной клемме операционного усилителя будет равно нулю.

Узловое уравнение в узле инвертирующего терминала —

−Iя+ гидроразрыва0−v0RF=0

−Iя= гидроразрываv0RF

V0=−RTIя

Таким образом, выходное напряжение преобразователя тока в напряжение V0 является (отрицательным) произведением сопротивления обратной связи Rf и входного тока It. Обратите внимание, что выходное напряжение V0 имеет отрицательный знак , который указывает на наличие разности фаз 180 ⁰ между входным током и выходным напряжением.

Мы можем переписать приведенное выше уравнение как —

 гидроразрываv0Ii=−Rе

Вышеупомянутое уравнение представляет отношение выходного напряжения V0 и входного тока Ii, и оно равно отрицательному значению сопротивления обратной связи, Rf. Соотношение выходного напряжения V0 и входного тока Ii называется Transresistance .

Мы знаем, что соотношение выхода и входа схемы называется усилением . Таким образом, коэффициент усиления преобразователя тока в напряжение является его транс-сопротивлением и равен (отрицательному) сопротивлению обратной связи Rf.

Как работает преобразователь напряжения? Виды, мощность, схемы

В этой статье рассматриваются электросхемы преобразователей напряжения, назначение и принцип работы оборудования. Также здесь объясняется, какие бывают устройства, даются рекомендации по их выбору, указываются ключевые характеристики.

Принцип работы преобразователей напряжения

Преобразователи представляют собой устройства, предназначенные для преобразования входного напряжения. Они могут повышать или понижать его, преобразовывать постоянный электроток в переменный и наоборот. Соответственно, принцип функционирования оборудования зависит от его типа. Существуют следующие основные разновидности устройств.

Преобразователи постоянного напряжения в постоянное

Они также называются DC/DC‑конвертеры. Применяются в вычислительной аппаратуре, средствах связи, схемах управления и автоматики. Обеспечивают снижение или повышение напряжения от источника электропитания (например, аккумуляторов или гальванических элементов) до нужного для питания нагрузки значения. Некоторые модели также могут инвертировать сигнал для получения напряжения с обратной полярностью. Электросхема конвертеров обычно включает такие элементы, как входной фильтр, конденсатор, катушки индуктивности, ключевого транзистора или тиристора, диода. Управление ключом осуществляется с помощью ШИМ. Ниже представлена функциональная схема повышающего преобразователя.

В категорию DC/DC‑конвертеров входят высоковольтные преобразователи. Они используются для нагрузок с малыми потребляемыми токами, которые не требуют значительной мощности источника электропитания. К ним относятся, например, счетчики радиационных излучений, ионизаторы воздуха, аноды электроннолучевых трубок в осциллографах.

Большинство современных ДС/ДС‑преобразователей имеет гальваническую развязку. В таких устройствах входные и выходные электроцепи разделены изоляционным барьером. Это решение позволяет защитить людей и подключаемую нагрузку от аварийного повышения напряжения на входе, а также улучшает помехозащищенность конвертера.

Преобразователи переменного напряжения в постоянное (выпрямители)

AC/DC‑преобразователи применяются для преобразования переменного напряжения (например, стандартного напряжения бытовых или промышленных электросетей 220/380 В) в стабилизированное постоянное напряжение. Устройства широко применяются в промышленной автоматизации, изготовлении источников питания, телекоммуникациях, на транспорте, в гальванике, энергосиловых установках, сварочных аппаратах. В зависимости от используемых силовых ключей, выпрямители бывают:

1. Тиристорными. Они состоят, как правило, из таких основных компонентов:

• трансформатор. Необходим для понижения/повышения напряжения, а также гальванической развязки выпрямителя от электросети;
• тиристорный мост (вентильная группа). Предназначен для преобразования переменного электротока в постоянный и регулирования (стабилизации) параметров выпрямленного тока, вне зависимости от колебаний напряжения на входе;
• блок управления вентильной группой;
• емкостной, индуктивный или комбинированный фильтр (LC-фильтр). Предназначен для сглаживания пульсаций выходных параметров.

2. Транзисторными. В состав таких выпрямителей входят следующие элементы:

• входной LC-фильтр. Необходим для защиты питающей сети от помех, создаваемых выпрямителем;
• диодный мост;
• ВЧ-преобразователь. Предназначен для преобразования постоянного тока в высокочастотный импульсный и регулирования (стабилизации) параметров выпрямленного тока, вне зависимости от колебаний входного напряжения;
• ВЧ-трансформатор. Предназначен для понижения/повышения напряжения импульсного тока;
• диодный или транзисторный выпрямительный мост. Предназначен для преобразования высокочастотного импульсного тока в постоянный;
• блок управления;
• выходной LC-фильтр.

Преобразователи постоянного напряжения в переменное

Эти устройства называют DC/AC‑инверторами. Они могут применяться как отдельная аппаратура или входить в состав источников бесперебойного питания и систем преобразования электроэнергии. Формирование переменного напряжения осуществляется с помощью транзисторов и ШИМ. Периодическое высокочастотное открывание/закрывание транзисторов в электросхеме обеспечивает изменение направление движения тока и получение синусоиды.

Важно не только то, как работает инвертор напряжения, но и какую топологию формирования синусоидального сигнала он использует. Есть два основных варианта:

Топология «полумост» со сквозной нейтралью. Она отличается минимальным количеством силовых транзисторов и достаточно простой схемой. К недостаткам относится необходимость применения двухполярного источника электропитания, удвоенное число высоковольтных конденсаторов. Этот вариант используют обычно для не очень мощных нагрузок (0,5-1 кВт).

Мостовая топология. Наиболее распространенная схема в силовых преобразователях. Характеризуется повышенной надежностью, не требует большой входной емкости, обеспечивает минимальные пульсации на транзисторах. К недостаткам относится повышенная сложность драйверов и увеличенное число транзисторов.

Критерии выбора и расчет инвертора напряжения

Важнейшие характеристики инвертора:

• частота преобразователя напряжения и форма напряжения. Желательно приобрести аппарат, который выдает чистый синусоидальный сигнал. К такому преобразователю можно подключать даже высокочувствительное оборудование;
• номинальная мощность. Она должна быть выше, чем суммарная нагрузка всех подключенных потребителей;
• максимальная пиковая мощность. Это значение определяет, какую наибольшую нагрузку выдержит устройство при подключении техники с малым значением коэффициента cos ф. К такому оборудованию относятся электродвигатели, насосы, компрессоры;
• значение входного/выходного напряжения и силы электротока.

Чтобы выполнить расчет необходимой мощности DC/AC преобразователя, необходимо:

1. Сложить мощность, потребляемую подключаемым оборудованием. Ее берут из паспортных данных на технику. Например, холодильник — 200 Вт, стиральная машина — 1500 Вт, пылесос — 1000 Вт. Итого в сумме: 200 + 1500 + 1000 = 2700 Вт.
2. Учесть пиковую нагрузку. Для этого полученную сумму умножаем на коэффициент 1,3 (для рассматриваемого примера: 2700*1,3 = 3510 Вт).
3. Учесть коэффициент cos ф для получения результата в вольт-амперах. Его значение для разного оборудования варьируется в пределах 0,60…0,99. Для расчета лучше принять минимальную величину. 3510/0,6 = 5850 ВА ≈ 6 кВА. Именно на это значение следует ориентироваться при выборе инвертора.

Заключение

В статье были рассмотрены основные разновидности преобразователей напряжения, особенности их работы и сферы применения. Также были приведены типовые электросхемы преобразователей напряжения и описаны критерии выбора DC/AC инверторов.

Преобразователи

V в I и I в V – линейные интегральные схемы

Применение операционных усилителей на тамильском языке

Преобразователь напряжения в ток

• Преобразователь напряжения в ток вырабатывает ток, который прямо пропорционален приложенному напряжению и сопротивлению, используемому в цепи.Следует отметить, что все используемые в схеме сопротивления равны Р.

Преобразователь напряжения в ток

Преобразователь напряжения в ток с плавающей нагрузкой (В / I):

• Преобразователь напряжения в ток, в котором резистор нагрузки RL является плавающим (не заземленным).
• В _в подается на неинвертирующую входную клемму, а напряжение обратной связи на R ₁ устройства инвертирующая входная клемма.
• Эту схему также называют усилителем с отрицательной обратной связью. Поскольку напряжение обратной связи на R ₁ (примененная неинвертирующая клемма) зависит от выходного тока i ₀ и идет последовательно с входным разностным напряжением V _id .

Запись KVL для входного контура,
Напряжение V _id = V _f и I _B = 0, V _i = R _L i ₀ Где i _o = V _i / R _L

Входное напряжение В _в преобразуется в выходной ток в _{В в} / R _L [В _в -> i ₀ ].
Другими словами, входное напряжение появляется на R ₁ . Если RL – прецизионный резистор, выходной ток (i0 = V _в / R ₁ ) будет точно фиксированным.

Приложения

• Низковольтные вольтметры переменного и постоянного тока
• Устройства для поиска совпадений диодов
• Тестеры светодиодов и стабилитронов

Преобразователь напряжения в ток с заземленной нагрузкой:

• Это другой преобразователь V-I типа, в котором одна клемма нагрузки соединена с землей.

• Для анализа схемы мы должны сначала определить напряжение, V _IN , а затем можно определить соотношение или связь между входным напряжением и током нагрузки.

Для этого применим текущий закон Кирхгофа в узле V ₁

Для неинвертирующего усилителя коэффициент усиления A = 1 + (R _F / R ₁ )
Здесь резистор R _F = R = R ₁ .
Итак, A = 1 + R / R = 2.

Следовательно, напряжение на выходе будет

.

Таким образом, мы можем сделать вывод из приведенного выше уравнения, что ток IL связан с напряжением, V _IN и резистором R

.

Преобразователь тока в напряжение

• Преобразователь тока в напряжение выдает напряжение, пропорциональное заданному току.Эта схема необходима, если ваш измерительный прибор может измерять только напряжения, а вам нужно измерять выходной ток.

Преобразователь тока в напряжение

Коэффициент усиления разомкнутого контура A операционного усилителя очень велик. Входное сопротивление операционного усилителя очень высокое.

Чувствительность I – V преобразователя:

• Выходное напряжение V ₀ = -R _F I _в .
• Следовательно, коэффициент усиления этого преобразователя равен -RF. Величина усиления (т.е.) также называется чувствительностью преобразователя I в V.
• Величина изменения выходного напряжения ∆V0 для данного изменения входного тока ∆Iin определяется чувствительностью преобразователя напряжения вольт.
• Сохраняя переменную RF, можно изменять чувствительность в соответствии с требованиями.

Применение преобразователя I – V:

• Одним из наиболее часто используемых преобразователей тока в напряжение является
• Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
• Измерение тока через фотодетектор, такой как фотоэлемент, фотодиоды и фотоэлектрические элементы.
• Фотопроводящие устройства производят ток, который пропорционален падающей энергии или свету (т. Е.). Его можно использовать для обнаружения света.

Преобразователь тока в напряжение | Аналоговые интегральные схемы |

На главную> Аналоговые интегральные схемы> преобразователь тока в напряжение

Преобразователь тока в напряжение

В этом случае входной ток преобразуется в пропорциональное напряжение. Следовательно, мы можем иметь
Vo – Iin
– Vo = S Iin
, где S – Константа пропорциональности, которая есть не что иное, как чувствительность преобразователя тока к напряжению.

Чувствительность S задается как отношение выходного напряжения к входному току, которое представляет собой не что иное, как транс-сопротивление, поэтому эту схему также называют усилителем транс-сопротивления.
∴S = Vo / Iin
Рассмотрим следующую схему, как показано ниже.

Здесь используется источник тока Is.Поскольку входной ток операционного усилителя равен нулю, такой же ток протекает через резистор обратной связи Rf.
Из рисунка:
Vo = -IS * Rf
∴ Vo∠IS
Здесь чувствительность S = -Rf
Таким образом, выходное напряжение пропорционально входному току. Этот тип схемы более полезен для обнаружения малых токов порядка 2 мкА (например, тока фотодиода).
Столь малое количество токов практически невозможно измерить. В схемах такого типа сначала измеряется выходное напряжение с помощью цифрового мультиметра, а затем из уравнения ниже рассчитывается ток
IS = (- Vo) / Rf

Преобразователь I-V с высокой чувствительностью:
Как объяснено для вышеупомянутой схемы, чувствительность S = -R_f. Чувствительность указанной схемы можно повысить, увеличив сопротивление обратной связи. Таким образом, в цепь обратной связи добавлен резистивный Т-образный участок, как показано ниже.

Входной ток Iin может проходить через сопротивление R; потому что входной ток операционного усилителя равен нулю. Предположим, что напряжение V, как показано на диаграмме выше. Входной ток делится в узле «V», чтобы получить токи I1 и I2, как показано.
Применение KCL в узле ‘V’
Iin = I1 + I2
Подстановка токов
(0-V) / R = (V-0) / R1 + (V-Vo) / R2
(-V) / R = V / R1 + V / R2 -Vo / R2
Vo / R2 = V [1 / R + 1 / R1 + 1 / R2]
∴Vo = VR2 [1 / R + 1 / R1 + 1 / R2]
∴Vo = V [R2 / R + R2 / R1 +1]
Но напряжение узла ‘V’ равно V = -Iin R
∴Vo = -Iin S
Таким образом, ∴ Vo∠Iin

Применения преобразователей тока в напряжение:
1) Фотодиод Измерение тока:
Одним из основных применений преобразователя тока в напряжение является усилитель фотодетектора, как показано ниже.

Фотодиод работает в режиме обратного смещения. К нему приложено напряжение “V”.
Из принципиальной схемы:
Vo = ID Rf
∴ Vo∠ID

Ток диода рассчитывается следующим образом:
ID = Vo / Rf
ID – ток фотодиода, пропорциональный интенсивности падающего на него света. Этот ток является входным током в схему и рассчитывается, как указано в уравнении выше.
2) Измерение фоторезистора:
Этот тип схем используется для измерения фоторезистора, как показано на принципиальной схеме ниже.

В темноте сопротивление очень большое. По мере увеличения интенсивности света, падающего на фотодиод, сопротивление уменьшается, как показано на графике ниже.

Как указано в вышеупомянутом приложении, сначала на цифровом мультиметре измеряется выходное напряжение. Из уравнения выхода мы имеем
Vo = IRf
Это уравнение используется для вычисления тока I как
I = Vo / Rf
Ток, протекающий через фоторезистор, также определяется уравнением
I = V / RP
∠´RP = V / I
Таким образом, из приведенного выше уравнения рассчитывается RP фоторезистора.

Устройство масштабирования тока / усилитель тока:
На следующей принципиальной схеме показан базовый усилитель тока. Его также называют текущим скейлером.

Как показано на рисунке, в качестве входного сигнала используется источник тока Iin. Неинвертирующий терминал имеет потенциал земли. На пути обратной связи сформирована резистивная Т-образная секция, как показано на рисунке выше.
Из-за концепции виртуального заземления инвертирующий терминал имеет потенциал земли. Рассмотрим потенциал «V», как показано на рисунке.

Применение KCL в узле ‘V’
Iin = I + IL
∴IL = Iin-I … (1)
Входной ток задается как
Iin = (0-V) / R1 = -V / R1 â € ¦â € ¦. (2)
Ток ‘I’ задается как
I = (V-0) / Rf = V / Rf
∴V = IRf
Подставьте значение ‘ V ‘в уравнении (2), мы получаем
I = – [R1 / Rf] Iin
Подставляя этот ток «I» в уравнение (1), мы получаем
∴IL = Iin + [R1 / Rf] Iin
∴ IL = [1 + R1 / Rf] Iin
Где, [1 + R1 / Rf] = â «усиление усилителя / коэффициент масштабирования
Таким образом, путем правильного выбора R1 и Rf, входной ток можно масштабировать до требуемого уровень на выходе.

Преобразователь тока в напряжение

– Приложения, схемы, преобразователь

Привет, друзья, добро пожаловать на веб-сайт Kohiki ВСЕ ОБ ЭЛЕКТРОНИКЕ. Итак, в предыдущей статье мы видели, как спроектировать преобразователь напряжения в ток с использованием операционного усилителя.

Итак, теперь в этой статье давайте разберемся, как спроектировать преобразователь тока в напряжение с использованием операционного усилителя.

Почему в схемах требуется преобразование тока в напряжение

Теперь эти типы цепей преобразователя тока в напряжение полезны во многих приложениях.Например, скажем, у вас есть один датчик или компонент схемы, который выдает выходной сигнал с точки зрения тока. Например, у вас есть фотодиод.

, который дает выход по току. Допустим, вы хотите записывать данные этого фотодиода за весь день. Предположим, что для этого вы используете систему сбора данных.

Сейчас большую часть времени этот тип системы используется для приема данных с точки зрения напряжения. Итак, вам нужно преобразовать этот ток в напряжение.А для этого пригодятся преобразователи I в V или преобразователи тока в напряжение.

Теперь этот преобразователь тока в напряжение также является примером источника напряжения, управляемого током, потому что, если вы наблюдаете здесь, вход в эту схему выражается в токе.

Пока на выходе этой схемы по напряжению. Итак, просто контролируя входной ток, мы можем контролировать выходное напряжение.

• Как преобразовать напряжение в ток: как мы знаем, если мы подадим напряжение VIN на резистор R, тогда пропорциональный ток начнет течь по цепи IOUT = VIN / R.Можно сказать, что это формулировка закона Ома “напряжение-причина-ток”: I = V / R. В этой цепи с напряжением резистор R определяет ток, протекающий через нее.
• Какое устройство преобразует ток в напряжение : Обычно мы говорим, что резистор преобразует ток IIN в пропорциональное напряжение VOUT или что он действует как простой преобразователь тока в напряжение – с коэффициентом передачи k = VOUT / IIN [ В / мА] Линейная цепь. Голый резистор может преобразовывать ток в напряжение.
• Какое приложение использует преобразователь напряжения в ток? : Напряжение можно использовать для преобразователя тока в вольтметре постоянного и переменного тока низкого напряжения, искателе согласования диодов, светодиодах и тестере стабилитронов.

Также прочтите / проверьте: усилитель PA хорош для домашней музыки – объяснение технологии класса D

---

Схема пассивного преобразователя тока в напряжение и ее ограничения

Итак, теперь давайте разберемся, как мы можем разработать этот преобразователь тока в напряжение.Теперь, прежде чем мы рассмотрим преобразователь тока в напряжение на основе операционного усилителя, прежде всего, давайте посмотрим, как мы можем спроектировать этот преобразователь, используя компоненты пассивной схемы.

А какие ограничения у этого пассивного преобразователя? Итак, просто подключив резистор к источнику тока, мы можем преобразовать этот ток в напряжение. И напряжение, которое возникает на этом резисторе, можно выразить этим простым выражением.

Итак, теперь предположим, что если мы подключим нагрузку к этому резистору R, то в идеале такое же напряжение должно появиться и на нагрузке.

Но всякий раз, когда мы подключаем нагрузку к этому резистору, через этот резистор RL также будет течь некоторый ток. И поэтому напряжение, которое появляется на этом резисторе RL, может быть задано этим выражением.

Это входной ток, умноженный на параллельную комбинацию этих R и RL. Итак, как вы можете видеть здесь, в случае этого преобразователя тока в напряжение напряжение, которое появляется на нагрузке, также будет зависеть от этого сопротивления нагрузки.

Теперь, в идеале в этом преобразователе тока в напряжение преобразованное напряжение не должно зависеть от сопротивления нагрузки.Таким образом, если значение этой нагрузки не намного больше, чем этот резистор R, фактическое напряжение, которое появляется на этой нагрузке, будет меньше, чем напряжение, которое преобразуется этим преобразователем.

• Зачем нужен преобразователь тока в напряжение: Напряжение-ток пропорционально заданному току. Эта схема требуется, когда ваш измерительный прибор может измерять только напряжение, а вам нужно измерить выходной ток.
• Как операционный усилитель может использоваться в качестве преобразователя тока в напряжение : Ток на основе тока-усилителя выдает выход, когда напряжение включается, когда ток подается на его инвертирующий вывод, в соответствии с концепцией виртуального короткого замыкания , напряжение на инвертирующей входной клемме операционного усилителя будет равно напряжению на ее неинвертирующей входной клемме.

Также считайте / проверьте: усилители регистрации и антилогарифмической защиты: приложения, объяснение схемы

---

Активный преобразователь тока в напряжение с использованием операционного усилителя

Таким образом, этой проблемы можно избежать, используя этот активный преобразователь. Итак, здесь этот входной ток подключен к инвертирующему выводу этого операционного усилителя. И резистор обратной связи R подключен между выходной клеммой и инвертирующей входной клеммой.

И здесь неинвертирующая клемма имеет потенциал земли.Таким образом, из-за концепции виртуального заземления этот узел также будет иметь нулевое напряжение. Итак, мы предполагаем, что операционный усилитель – это идеальный операционный усилитель.

Итак, ток течет на клеммы операционного усилителя. Итак, если мы применим KCL в этом узле A, то мы можем сказать, что этот входной ток Iin должен быть равен току, протекающему через этот резистор R.

И это будет равно 0 минус Vout, деленное на этот резистор. R. Итак, мы можем сказать, что выходное напряжение vout будет равно минус входному току, умноженному на значение этого резистора R.

Итак, как вы можете видеть здесь, выходное напряжение Vout пропорционально входному току. Таким образом, мы можем преобразовать этот входной ток в выходное напряжение.

Теперь в этой схеме, даже если вы подключите нагрузку к выходному зажиму, выходное напряжение останется таким, как оно есть. Так что, в основном, это не зависит от сопротивления нагрузки.

Теперь этот тип преобразователя тока в напряжение также известен как трансимпедансный усилитель. Потому что здесь на входе подается ток, а на выходе усилителя – напряжение.

Итак, здесь отношение этого выходного напряжения к этому входному току имеет единицу импеданса. Вот почему этот тип усилителя известен как трансимпедансный усилитель. Итак, теперь давайте посмотрим на некоторые применения этого преобразователя тока в напряжение.

Также прочтите / проверьте: описание инструментального усилителя

---

Применение: преобразователь тока в напряжение в фотодиодных схемах

Таким образом, этот тип преобразователя особенно полезен в фотодиодных схемах.Итак, как вы можете видеть здесь, фотодиод подключен к инвертирующей входной клемме этого операционного усилителя.

Неинвертирующая клемма имеет потенциал земли. Итак, применяя концепцию виртуальной земли, мы можем сказать, что эта инвертирующая клемма также имеет потенциал земли.

Теперь, в зависимости от света, падающего на этот фотодиод, фототок будет течь через этот фотодиод.

И если мы применим KCL в этом узле, то мы можем сказать, что этот фототок Iph будет равен току IR, протекающему через этот резистор R.И это будет равно Vout, деленному на этот резистор R.

Итак, исходя из этого, мы можем сказать, что выходное напряжение Vout будет равно этому фототоку Iph, умноженному на этот резистор R.

Итак, таким образом, мы преобразуем этот фототок превращается в выходное напряжение. Таким образом, преобразователь тока в напряжение может также использоваться вместе с этим фоторезистором. Таким образом, в случае этого фоторезистора значение сопротивления будет изменяться в зависимости от падающего на него света.

Также прочтите / проверьте триггер Шмитта: как он работает и приложения

---

Приложение: преобразователь тока в напряжение в цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП)

, поэтому, помимо этих приложений, этот преобразователь тока в напряжение также используется в цифровом к аналоговым преобразователям. Итак, у нас есть четырехбитный цифро-аналоговый преобразователь. К этому преобразователю применены четыре бита цифровых данных.

Итак, согласно приложенным цифровым битам, мы получим аналоговое выходное напряжение на выходной клемме. Теперь в этой схеме преобразователя логическая единица обрабатывается как 5 В, а логический 0 – как 0 В.

И здесь этот D3 является самым старшим битом применяемого входа, а D0 – младшим значащим битом применяемого входа. Итак, предположим, что эти четыре бита применяются к этому ЦАП.

Итак, здесь D0 логический 1. Итак, здесь он подключен к 5V. И, соответственно, через этот резистор R будет протекать некоторый ток I, и этот ток I будет равен 5 В, деленному на этот резистор 10 кОм. Это равно току 0,5 мА.

Итак, из-за этого бита D0 через этот резистор R будет протекать ток 0,5 мА. Точно так же, если мы рассмотрим этот бит D1, он будет логическим 0. Итак, он подключен к земле. Таким образом, через этот резистор 5 кОм не будет протекать ток. Или можно сказать, что ток I2 будет равен 0 мА.

Аналогично, если мы рассмотрим этот бит D2, то он также подключен к потенциалу земли. Значит, ток I3 также будет равен 0 мА. И теперь, если мы рассмотрим этот самый старший бит, то есть D3, он представляет собой логическую 1.

Итак, он подключен к 5 В, и из-за этого ток I4 будет равен 5 В, разделенному на резистор 1,25 кОм. . Таким образом, это будет равно 4 мА.

Итак, теперь сумма этих четырех отдельных токов будет протекать через резистор Rf.Потому что здесь мы предполагаем, что операционный усилитель – это идеальный операционный усилитель. Итак, ток течет на клеммы операционного усилителя.

Итак, всякий раз, когда мы применяем 1001 в качестве входа, общий ток IT будет равен 0,5 мА плюс 4 мА. Это равно 4,5 мА. Теперь этот ток будет протекать через резистор. И поэтому мы получим выходное напряжение V out как минус IT, умноженное на этот резистор обратной связи Rf.

Таким образом, выходное напряжение Vout будет равно (-4,5 мА), умноженному на этот резистор в 1 кОм. И это равно – 4,5 В. Таким образом, это будет выходное напряжение всякий раз, когда мы применяем 1001 в качестве входной последовательности.

Таким образом, используя схему преобразователя тока в напряжение, мы можем преобразовать цифровые данные в аналоговое выходное напряжение.

И, в зависимости от применяемой входной последовательности, выходной сигнал этого цифроаналогового преобразователя будет изменяться. Итак, это некоторые из применений этого преобразователя тока в напряжение.

Также прочтите / проверьте: Объяснение компаратора OP-Amp и приложений

---

FAQ’s

Как преобразовать текущий сигнал в напряжение?

«На входных клеммах контроллера имеется сопротивление.Сопротивление 250 Ом во время токовой петли 4–20 мА может выдавать сигнал 1–5 В постоянного тока, как указано в законе Ома: E = I · R, где E – напряжение, в вольтах; I – ток, в амперах; R – сопротивление в Ом.

Как можно использовать операционный усилитель для преобразования напряжения в ток?

Чтобы проанализировать настоящее напряжение устройства путем тщательного исследования, если у нас есть тенденция применять KCL к узлу в V- (инвертирующий вход) и позволять входному току на инвертирующий вход быть I-, тогда Vout-V-Rf = Ip + I−, поскольку выход подключен к V- через Rf, операционный усилитель находится в режиме обратной связи. поэтому V− = V + = 0.

Что такое приложение-конвертер VI?

Фотопроводящие устройства вырабатывают ток, который пропорционален происходящей энергии или малому весу (т. Е.). Это будет привычное зрелище на солнышке. Фотоэлементы, фотодиоды, ячейки электрических явлений предлагают соответствующий выходной ток, который зависит от интенсивности солнечного света и нагрузки.

Что такое операционный усилитель и для чего он нужен

Оперативное электронное оборудование – это микросхема AN, которая усиливает слабые электрические сигналы.Часть рабочего электронного оборудования имеет 2 входных контакта и один выходной контакт. Его основная роль заключается в усилении и выводе разницы напряжений между двумя входными контактами.

Почему мы преобразуем напряжение в ток?

Итак, как правило, важно, чтобы ток был соответствующим или пропорционален явному напряжению. Для этой цели используется единица измерения площади преобразователей напряжения в ток (также называемых преобразователями V в I). Это просто изменит носитель электрической информации с напряжения на ток.

---

Видео на YouTube

Итак, вот видео на YouTube, основанное на преобразователе тока в напряжение, которое было загружено Ekeeda

Итак, я надеюсь, что в этой статье вы поняли, как мы можем спроектировать этот преобразователь тока в напряжение, используя операционный усилитель, и каковы различные применения этого преобразователя тока в напряжение.

Итак, если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, дайте мне знать в разделе комментариев ниже. Если вам понравилась эта статья, нажмите кнопку «Мне нравится» и подпишитесь в Интернете, чтобы получать больше таких статей.

Продолжить чтение…

• Усилитель PA хорош для домашней музыки – объяснение технологии класса D

  Кетан Бхандекар

  31 марта 2021 г.
• Логические и антилогарифмические усилители: применение, объяснение схемы

  , Кетан Бхандекар

  , февраль
  , 2021
• Преобразователь тока в напряжение – приложения, схемы, преобразователь

  , Кетан Бхандекар

  10 февраля 2021 г.
• Преобразователь напряжения в ток – Пассивное напряжение, плавающая нагрузка, приложения

  , Кетан Бхандекар

  28 января 2021 г.
• Измерительный усилитель – производное, мостовая схема, входной импеданс

  , Кетан Бхандекар

  27 января 2021 г.
• Триггер Шмитта: как это работает и приложения

  , Кетан Бхандекар

  , 26 января 2021 г.
Сопутствующие товары

Преобразователь тока в напряжение (I в V) »OP-AMP t Utorial

Схема преобразователя тока в напряжение создает выходное напряжение относительно входного тока.Преобразователь I в V используется для преобразования переменного тока в эквивалентное выходное напряжение. Эта схема очень полезна, когда измерительный прибор может измерять только напряжения, а не ток, и мы хотим измерить выходной ток. Лучший пример – измерение тока через цепь с использованием Arduino. Здесь Arduino может измерять только аналоговое напряжение, поэтому для этого нам понадобится преобразователь тока в напряжение.

таких схем используются в модуле сбора данных (DAQ). мы можем сделать это преобразование тока в напряжение с помощью схемы делителя напряжения, если входной импеданс DAQ достаточно высок.Но если входной импеданс DAQ низкий, мы должны использовать эту схему для согласования импеданса.

Пожалуйста, прочтите принцип работы операционного усилителя (ОУ) для лучшего понимания.

Принципиальная схема преобразователя напряжения в напряжение с использованием операционного усилителя:

Анализ цепей преобразователя тока в напряжение:

Вышеупомянутая схема представляет собой простой преобразователь тока в напряжение,

Неинвертирующая клемма заземлена, а инвертирующая клемма подключена к источнику тока.

формула преобразователя тока в напряжение:

теперь видит ток, протекающий в цепи, анализируя цепь, используя закон Кирхгофа.

• Применяя KCL к узлу B, который находится на инвертирующем выводе операционного усилителя, мы получаем

 Ix - I - Irf = 0 

• Также ток, протекающий на входной клемме операционного усилителя, почти равен нулю, следовательно,

 Ix = Irf 

• Этот ток протекает через резистор обратной связи Rf, который создает выходное напряжение Vo, которое задается законом Ома
.

 Vo = Ix.Rf 

фотодиод преобразователя тока в напряжение:

Одним из примеров такого применения является использование фотодиодного датчика для измерения интенсивности света. Выходной сигнал фотодиодного датчика – это ток, который изменяется пропорционально интенсивности света. Еще одно преимущество схемы операционного усилителя заключается в том, что напряжение на фотодиоде (источнике тока) поддерживается постоянным на уровне 0 В.

Фотодиод подключается к инвертирующему выводу операционного усилителя

. Одно из наиболее важных применений преобразователя I в V – это усилитель фотодетектора для измерения интенсивности света, как показано на диаграмме.Кроме того, напряжение на фотодиоде поддерживается на уровне 0 В из-за виртуального короткого замыкания.
Фотодиод с обратным смещением. Точка B, то есть инвертирующий вывод OP-AMP находится под виртуальным потенциалом земли, и отрицательное напряжение Vdc подается на анод фотодиода.

Когда свет фокусируется на фотодиоде с обратным смещением, начинает течь фототок Ix, он пропорционален интенсивности света, падающего на фотодиод, как показано. Этот ток действует как входной ток для преобразователя I-V.
Следовательно, создается выходное напряжение, пропорциональное фототоку.

 Vo = RF.Ix 

Таким образом, преобразователь I в V обеспечивает усиление небольшого фототока Ix.

Преобразователь переменного тока, преобразователь постоянного тока и преобразователи напряжения.

• Datexel
• Преобразователи постоянного тока и переменного тока

DAT5023 – это линейка преобразователей переменного и постоянного тока и напряжения Datexel, которые программируются с помощью DIP-переключателя.
DAT5023 I – это преобразователь переменного или постоянного тока, диапазон входного тока выбирается по заказу из 0-5 Ампер, 0-10 Ампер, 0-20 Ампер, 0-25 Ампер, 0-30 Ампер, 0-40 Ампер, 0-50 Ампер, 0 -60 ампер. Он измеряет ток с помощью датчика Холла. Внутри преобразователя тока есть катушка (трансформатор тока), которая изолирована от токового входа. Кабель проходит через корпус преобразователя и катушку, и истинное среднеквадратическое значение снимается с этой катушки, а затем преобразуется в стандартный промышленный выходной сигнал.
DAT5023 V имеет вход напряжения переменного и постоянного тока, его можно выбрать, подключив вход напряжения к правильным клеммам. Выберите из 0–36 В, 0–80 В, 0–170 В, 0–370 В и 0–550 В. Существует DIP-переключатель для выбора входного напряжения переменного или постоянного тока. Выход также можно выбрать с помощью DIP-переключателей: 4–20 мА, 0–10 В, 0–20 мА, 2–10 В, 0–5 В и 1–5 В. Выходной ток может быть пассивным или активным. Вход, выход и источник питания изолированы друг от друга до 2000 В переменного тока. Напряжение питания составляет от 18 до 30 В постоянного тока, а потребляемая мощность менее 90 мА.

DAT5023V AC

Вход 0-36, 0-80, 0-170, 0-370, 0-550 В перем.

Выходной ток и напряжение

DAT5023IAC A

Входной переменный ток 0-5 и 0-10 А

Выходной ток и напряжение

DAT5023IAC B

Входной переменный ток 0-20, 0-25 ампер и 0-30 ампер

Выходной ток и напряжение

DAT5023IAC C

Входной переменный ток 0-40, 0-50 и 0-60 А

Выходной ток и напряжение

Преобразователи постоянного тока и напряжения.



DAT5023V постоянного тока

Вход 0–36, 0–80, 0–170, 0–370, 0–550 В постоянного тока.

Выходной ток и напряжение

DAT5023I DC A

Входной постоянный ток 0-5 и 0-10 А

Выходной ток и напряжение

DAT5023I DC B

Входной постоянный ток 0-20, 0-25 А и 0-30 А

Выходной ток и напряжение

DAT5023I DC C

Входной постоянный ток 0-40, 0-50 и 0-60 А

Выходной ток и напряжение

Как преобразовать ток в напряжение с помощью резистора?

В этой статье мы обсуждаем, как преобразовать ток в напряжение с помощью резистора с различными примерами, такими как преобразование 0-20 мА в 0-10 В постоянного тока, преобразование 4-20 мА в 2-10 В постоянного тока, 0-20 мА в 0 Преобразование -5 В постоянного тока.

Преобразование тока в напряжение

Очень просто измерить сигнал 0-20 мА с помощью устройства, которое будет измерять только входы напряжения. Если имеющийся модуль ввода напряжения будет принимать сигнал 0–10 В постоянного тока , но может не принимать сигнал 0–20 мА напрямую.

В основном, закон Ома используется для расчета номинала резистора, чтобы преобразовать сигнал 0-20 мА в напряжение.

Пример: преобразование 0-20 мА в 0-10 В постоянного тока

Закон

Ом гласит: R = V / I, где V – напряжение, I – ток, а R – сопротивление

.

R = 10 В / 0.020A = 500 Ом

В = I * R = 0 * 500 = 0 В

В = I * R = 0,020 * 500 = 10 В

Пример: преобразование 4-20 мА в 2-10 В постоянного тока

Закон

Ом гласит: R = V / I , где V – напряжение, I – ток, а R – сопротивление

R = 10 В / 0,020 A = 500 Ом

В = I * R = 0,004 * 500 = 2 В

В = I * R = 0,020 * 500 = 10 В

Пример: преобразование 0-20 мА в 0-5 В постоянного тока

Закон

Ом гласит: R = V / I , где V – напряжение, I – ток, а R – сопротивление

R = 5 В / 0. 020A = 250 Ом

В = I * R = 0 * 250 = 0 В

В = I * R = 0,020 * 250 = 5 В

Примечание: –

• Во избежание повреждений убедитесь, что внешний источник тока имеет защиту от короткого замыкания во всех корпусах проводов.
• Внешний резистор является источником ошибок из-за его зависимости от температуры и неточности.
• Для получения как можно более точных результатов измерения рекомендуется использовать резисторы с минимально возможными допусками.

Кредиты: блог myplctechnology

Если вам понравилась эта статья, то подпишитесь на наш канал YouTube с видеоуроками по ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

Читать дальше:

Ximimark 2Pcs Модуль преобразователя тока в напряжение 0 / 4-20 мА в 0-3,3 В 0-5 В 0-10 В Плата преобразования сигнала передатчика напряжения: Электроника

Инструкции по эксплуатации:
Модуль подключен, как определено, и напряжение питания составляет 7-36 В (если на выходе 10 В, напряжение питания должно быть больше 12 В).
После включения должен гореть индикатор D2, в противном случае проверьте подключение к сети. Плата имеет обратную защиту, а обратное соединение не горит.
Когда токовый вход установлен на минимальное значение (0 мА или 4 мА), отрегулируйте потенциометр ZERO, чтобы на выходе VOUT было минимальное значение (0,0 В или другое напряжение).
Когда входной ток имеет максимальное значение (20 мА), отрегулируйте потенциометр SPAN так, чтобы выход VOUT был максимальным (3,3 В или 5 В или 10 В, когда вход 4-20 мА, выход может быть всего 2.5В).

В соответствии с вашими потребностями выберите соответствующий диапазон с помощью перемычки:
4-20 мА:
Диапазон 0-2,5 В: J1 1, 2 фута закорочены, 3, 4 фута закорочены
0– Диапазон 3,3 В: J1 1, 2 ножки отключены, 3, 4 ножки отключены
Диапазон 0–5,0 В: J1 1, 2 ножки закорочены, 3, 4 ножки закорочены
Диапазон 0–10,0 В: J1 1, 2 ножки закорочены, 3, 4 ножки отключены

0–20 мА:
Диапазон 0–3,3 В: J1 1, 2 ножки закорочены, 3, 4 ножки закорочены
0–5. Диапазон 0 В: J1 1, 2 фута закорочены, 3, 4 фута закорочены
Диапазон 0-10,0 В: J1 1, 2 фута закорочены, 3, 4 фута отключены

Примечание:
Установка электронных модулей требует базовых знаний и требует определенной электронной профессиональной подготовки и практических навыков. Пожалуйста, покупайте внимательно!
Ручное измерение с небольшой погрешностью. Пожалуйста, внимательно проверьте размер перед покупкой.
Реальные цвета могут незначительно отличаться от изображений на фотографиях, так как это зависит от конкретных настроек монитора и яркости освещения.

Мы высоко ценим отзывы клиентов, чтобы улучшить продажи. Если вы чем-то не удовлетворены, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы мы могли найти лучшее решение.

В коплект входит: 2 шт.


.