最近,保加利(lì)亞管理和係統研究所完(wán)成了保國家電力工(gōng)業的一個重要創新項目(mù),研製出感應式電能表所需的新(xīn)型多用傳感器,其轉換效能是霍爾傳感(gǎn)器的50倍。
電能表是電力工業中不可(kě)或(huò)缺的計量工具(jù),但其本身又在消耗著一定的電能。保加利亞(yà)專家稱,在紐約這樣的超(chāo)大城市(shì),電能表所消耗的無(wú)功電能幾(jǐ)乎抵得上美國尼亞(yà)加拉河水電站的發電量(美國在尼亞加拉河水電站裝機容量達200萬千瓦)。機械電能表耗能大,誤差率達7-8%,已逐漸被感應式電子電能表所取代。但電子電能表則需要(yào)電流(liú)和電壓參數放大器,在計算功率(lǜ)時仍(réng)要考(kǎo)慮到無功功率損耗,即著名的功(gōng)率因數cosφ。加之電子放大(dà)器中的電流和(hé)電壓參數是非線性的,對其作線性處理又是一項複雜的技術工作,同時環(huán)境溫度對放大器(qì)也有一定(dìng)的影響。
保加利(lì)亞專家認為,解決這些問題的關鍵在於製造出(chū)低成本和高可靠性的(de)傳感(gǎn)器,並使之具有放大(dà)器的功能。目前,這種多用傳感器已經在保加利亞管理和(hé)係統研究所問世,保加利亞專家(jiā)將其稱為多用傳感器(multisensor)。這種傳感器是由半導體矽元件製成的集成塊(kuài),其功能遠不止是測量單一數值。
保專家認為,多(duō)用傳感器解決了創新中的若幹問題。例如,除將磁(cí)能轉換為電能外,處在磁場中的傳感器上(shàng)還會產生那些過程;傳感器上還會有那些機械程序(xù)存在;能否在處理輸出信號時(shí)獲得諸如壓(yā)力、溫度、光照等一些非電信(xìn)參數等。新研製(zhì)的集成矽多用傳感(gǎn)器可以同時並獨立地(dì)對外磁場強度和(hé)方向(B)及環境溫度(T)進行測量。保專家稱,在當前的監(jiān)測(cè)技術領域還沒有類似的多用傳感(gǎn)器,它(tā)可以廣泛地應用於各個學科,當然也可以用於非接觸式電功率(lǜ)測量,因為它還具有電壓(V)和(hé)電流(I)的電子放大器的功(gōng)能。與當前廣泛使用的霍爾傳感器相比,這種多用傳感器(qì)的轉換效(xiào)能提高了50倍。據悉,保加(jiā)利亞的多用傳感器已被列入(rù)歐盟第(dì)7框架的優先(xiān)討論項目。
這種新型多用傳感器的技術(shù)秘訣在(zài)於能(néng)對所(suǒ)感(gǎn)應的電壓(V)和電流(liú)(I)進行放大。其工(gōng)作原理如下。起始電流(I)流經在(zài)磁場(B)中的輸電導體時,所記(jì)錄的垂直於電流(I)的磁感應強度(B)與感應電流(I)參數(shù)等值,此時輸電導體和感應器之間沒有電流接點。以往通常使用霍爾元件,但(dàn)霍(huò)爾元件的問題是敏感度較低,且不易消除溫(wēn)度對測量參數的影響。
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更多>2018-10-12