Измерительные преобразователи с гальванической развязкой. Устройства гальванического разделения. Оптронная развязка по выходу

68 .   Измерительные преобразователи  с гальванической развязкой .

В состав большинства НИП сигналов переменного напряжение и ток входят устройства гальванического разделения ( УГР ) , осуществляющие гальваническое разделение ( развязку ) входных выходных сигналов НИП . Погрешности , динамические характеристики , помехоустойчивость , масса и габаритные размеры таких  НИП во многом определяется соответств. параметрами УГР . Так , на НИП переменного напряжения и тока сильное влияние оказывают амплитудные искажения , вносимые УГР , НИП фазового сдвига особенно чувствительны к фазовым искажениям , в НИП мощности и энергии большое значение имеют амплитудные и фазовые искажения ; все перечисленные НИП весьма чувствительны к нелинейным искажениям . Одной из наиболее важных характеристик НИП является мощность , потребляемая УГР от измерительной цепи , обычно УГР оказывают определяющее влияние на помехоустойчивость НИП .

Наиболее традиционными УГР в измерительных цепях переменного тока явл. измерительные трансформаторы тока ( ИТТ ) и напряжения ( ИТН ) . Их теории , расчету и особенностям проектирования посвящено большое число работ ( 7, 8 и др. ) .

На рис.1а приведена принципиальная , а на рис. 1б. эквивалентная схема замещения измерительного трансформатора , в к-ой цепь первичной обмотки приведена ко вторичной . На схеме замещения показаны активные сопротивления  ( r1’ и r2 ) и индуктивности рассеяния ( Lрас1 и Lрас2 ) обмоток и приведенное к обмотке W2 эквивалентное сопротивление потерь R’n . В случае ИТТ входной ток I1 задается от источника тока , и на него , а следовательно , и на вых. ток I2 не оказывает влияние сопротивление  . Анализ ИТТ дает следующее выражение для тока I2 .

     (2.1) где;   

Рис. 1

;;

L2 – индуктивность обмотки W2 - фазовый сдвиг между вторичными ЭДС и током,

Согласно 2.1 ток I2 определяется не только коэфф. трансформации n и входным током I1’ , но зависит  также от комплексной величины , где , вследствие чего он сдвинут по фазе  относительно тока I1  на угол , а его модуль зависит от  . Первое обстоятельство приводит к появлению угловой , а второе – амплитудной погрешности ИТТ . Эти погрешности полностью устраняются в двух случаях : при  и при . Однако ни первый , ни второй случай практически неосуществимы . Даже при коэф. зам. вторичной обмотки  из за конечного значения z2 .

Угловая и приведенная амплитуда погрешности определяется из :

Оптронная развязка по выходу.