铁道远动系统硬件设备检修—远动系统接口设备的使用与检修.pptx

遥测量的采集和处理

遥测量的采集和处理第一章遥信信息的采集和处理第二章遥脉信息的采集和处理第三章遥控和遥调的实现第四章

模拟数据采集电路遥测量的采集和处理01遥测信息的处理

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路在远动系统中，供电系统负荷电流、工作电压、有功功率和无功功率、电度量等遥测数据的采集是非常重要的。任务分析：远动系统通过模拟量采集电路来完成遥测数据的采集。任务要求：掌握电路的结构及工作原理，并完成遥测数据的采集。（1）作用◆强电信号到弱电信号的转换◆模拟信号到数字信号的转换（2）对数据采集电路的要求①模拟量◆模拟量的数量◆模拟量的性质(电流、电压、直流/交流)模拟量的动态范围（电流信号：0.08～20Ie;电压信号：0.01～1.5Ue）②采样频率的选择满足奈奎斯特（Nyquist）采样定理：采样频率被采样信号的最高频率

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路①变送（换）器作用：强电信号转换为弱电信号、隔离作用（抗干扰）。种类：电压变换器、电流变换器、功率变换器。电压变换器：将PT二次侧电压转换成与之成比例的低电压。输出电压范围：根据模数转换芯片（A/D）的输入电压范围来确定，一般为±2.5V、±5V、±10V。◆电流变换器将CT二次侧电流转换成与之成比例的弱电流；弱电流在电阻R上产生的电压即为输出电压；通过调节电阻R的阻值来调整输出电压。输出电压范围：根据模数转换芯片（A/D）的电压输入范围来确定。

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路电压变换器原理示意图电流变换器原理示意图

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路交流电流变送器和交流电压变送器的变换原理基本相同，如下图：不同之处在于信号输入部分，交流电流变送器中的T的一次侧输入信号来自电流互感器的二次侧输出信号，并在T的二次侧并入分流电阻R。交流电压变送器中的T的一次侧输入信号来自电压互感器的二次侧输出信号，二次侧的电阻R不接。全波整流电路低通滤波电路电压/电流转换电路RT电压输出电流输出

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路功率变送器用于测量通过输电线路、变压器和发电机等的有功或无功功率，它能将被测的功率变换成与其成线性关系的直流电压或电流，并能反映功率方向。设电压、电流的瞬时表达式为：则ui的平均值为：

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路上式表明，电压与电流乘积的平均值等于有功功率。将电流信号移相则u与i’的平均值为上式表明，电压与超前90°后的电流乘积的平均值等于无功功率。

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路功率变送器主要由乘法器和低通滤波器实现电压和电流乘积的平均值（直流分量）。图为单相有功和无功变送器原理框图。PWM电路移相电路开关电路开关电路低通滤波电路低通滤波电路电压/电流变换电路电压/电流变换电路电压输出电流输出电压输出电流输出无功有功

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路电量变送器的主要性能指标变送器的标称值变送器输出为直流，有电压型输出和电流型输出两种。电压输出标称值常用的有0~5V、0~10V、-5~5V、-10V~0~10V。电流输出标称值常用的有0~1mA、0~10mA、-1mA~0~1mA、-10mA~0~10mA、4mA~20mA。变送器的允许过量输入变送器的允许过量分为连续过量输入和短时过量输入。连续过量输入为标称值或上限值的120%，短时过量输入应按下表规定进行实验，试验用电流和电压，是表中所列系数与较高标称值，或参比范围上限或标称值使用范围上限的乘积。

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路被测量与电流相乘的系数与电压相乘的系数施加次数每次施加过输入的持续(s)相邻施加之间的间隔时间(s)电流210105103105min电压、频率1.5101010功率(有功、无功)11.5101010功率因角101535min

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路变送器的输出性能电流输出负载最大值应不小于电压输出负载最低值应不大于3.5。输出波纹含量有效值应超过输出上限值的0.3%。响应时间不大于400ms。响应时间应通过输入一阶跃信号使输出产生一个从输出较高标称值的80%~90%的方法测定。如果要求对减少输入进行试验，响应时间由阶跃输入量在输出中产生变化，从输出较高标称值的100%~10%确定。

遥测量的采集和处理模拟数据采集电路变送器的准确度变送器的准确度由基本误差和改变量极限确定。变送器的等级指数一般为六级，它与误差极限的关系见表。基本误差是指变送器在参比条件下测定的误差。参比条件是变送器符合基本误差要求的规定条件，此条件由参