При автоматизации производства довольно часто возникает необходимость измерения тока и вывода значений на какой-нибудь индикатор и/или на компьютер с последующим архивированием измеренных значений.
Если необходимо измерить относительно небольшой ток и нет необходимости передавать значения в систему управления, то достаточно обычного амперметра. Однако, в производстве используется довольно мощное оборудование, которое потребляет десятки и сотни ампер. Поэтому приходится применять такие вещи, как трансформатор тока.
Основная характеристика трансформатора тока - это коэффициент трансформации. Например, если на трансформаторе написано 20/5, то это означает, что такой прибор преобразует (трансформирует) 20 ампер в 5 ампер, то есть коэффициент трансформации будет равен 20/5 = 4.
Таким образом, если подключить первичную обмотку трансформатора тока в разрыв провода нагрузки, а вторичную - к амперметру, то все показания этого амперметра надо будет умножать на коэффициент трансформации. Например, если у нас трансформатор 20/5, а амперметр, подключенный к вторичной обмотке этого трансформатора показывает 3А, то настоящее потребление нагрузкой составляет 3 * 4 = 12 А.
А теперь о том, какие приборы мы используем. Трансформаторы тока могут быть любыми, главное, чтобы они соответствовали нашим требованиям. Разумеется, надо брать трансформаторы с некоторым запасом. Например, если номинальный ток нагрузки 30А, то трансформатор должен быть хотя бы до 50А. На вторичной обмотке мы обычно используем значение 5А, потому что приборы МЭ110-224.1Т, которые мы применяем, позволяют измерять ток до 5А.
МЭ110-224.1Т - это цифровой преобразователь тока (производство ОВЕН), который измеряет ток и частоту, а затем преобразует её в “цифру” и передаёт по интерфейсу RS-485.
Прибор работает достаточно надёжно, измерения также достаточно точные. Мы их установили уже не один десяток, работают по несколько лет без нареканий.
Есть также другой способ - использовать бесконтактный датчик тока, например, ИПТ-01.
Как понятно из рисунка, этот датчик просто надевается на провод. На выходе датчика стандартный аналоговый сигнал 4...20 мА, зависимость линейная. То есть 4 мА на выходе - это ноль ампер на нагрузке, 20 мА - это наибольшее возможное значение (например, если датчик рассчитан на 100 А, то 20 мА - это, соответственно, 100А на нагрузке).
У нас есть опыт использования таких датчиков, но в итоге мы от них отказались в пользу МЭ110-224.1Т с трансформаторами тока (несмотря на то, что это значительно дороже).
Основной недостаток ИПТ-01 - это “плавание” измеренного значения из-за различных наводок на кабель, через который передаётся выходной аналоговый сигнал. Например, после всех преобразований на мониторе может отображаться значение до 2...3 А при выключенном оборудовании. Поэтому приходилось программно гасить это - вносить поправки в измеренное значение.
Производитель, правда, честно предупреждает, что надо принимать меры против наводок, однако в условиях производства, где множество индуктивных, электромагнитных и прочих помех, сделать это почти невозможно (без существенного увеличения стоимости).
Поэтому применять подобные датчики советую только в том случае, где точность измерения особой роли не играет, и операторов не будет смущать, что нагрузка 1..2А будет отображаться при выключенном оборудовании.
МЭ110-224.1Т лишён этого недостатка, поскольку измеренное значение преобразуется в цифровой сигнал, который не искажается при передаче (потому как если он исказится, то “приёмная” сторона это поймёт и просто проигнорирует этот пакет данных и подождёт следующего, “правльного” пакета). К тому же здесь можно сэкономить на проводах, так как если у вас несколько десятков измерителей, вам не надо бросать кабель для каждого измерителя от системы - достаточно одной витой пары для RS-485.
Не забывайте оставлять комментарии и ставить “лайки”. Если пойму, что тема интересна, то будут новые статьи об измерении тока - здесь есть о чём поговорить...
