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USB資料採集卡,Labjack系列 U12、 U3-HV、T7 測量電流的方法

通常資料採集卡,只能測量電壓,無法直接測量電流,下面就Labjack系列資料採集卡測量電流的簡宜方法分享給讀者。 Labjack 是多功能資料採集卡,其主要型號如下: Labjack系列

處理4-20mA訊號的最好方法是用LjTiCK電流分流器,這是一個雙通道有源電流-電壓轉換器模組,插入到Labjack採集模組的螺釘端子中,見下圖。

分流器

4-20mA訊號分流電阻器 下圖顯示了測量通過負載的電流的典型方法,或者測量由2線(環路供電)電流環路感測器產生的4-20mA訊號。圖中所示的電流分路器只是一個電阻。 圖一 圖1。任意負載或2線4-20mA感測器的電流測量 當測量4-20mA訊號時,分流器的典型值為240Ω。這導致對應於4-20mA的0.96至4.80伏訊號。外部電源必須為感測器和分路提供足夠的電壓,因此如果感測器需要5伏,電源必須提供至少9.8伏。 下圖顯示了3線4-20毫安感測器的典型連線。分流器的典型值是240Ω,這導致0.96到4.80伏(使用120Ω來產生0.48到2.40伏)。 圖二

圖2。3線4-20毫安(源)感測器的電流測量 圖2所示的感測器是電源型,其中訊號源是4-20mA電流,然後通過並聯電阻器傳送並沉入地面。另一種罕見的3線感測器是下沉型,其中4-20mA電流源自正電源,通過並聯電阻器傳送,然後下沉到訊號線中。如果感測器接地連線到LabJack GND,則由於並聯電阻器兩端的電壓是差分的(兩側都不接地),並且電阻器的至少一側具有高共模電壓(等於正感測器電源),因此下沉型感測器存在兩個問題。如果感測器是隔離的,一種可能的解決方案是將感測器訊號或正感測器電源連線到LabJack GND(而不是感測器接地)。這需要對系統中的接地和隔離有很好的理解。LJTick CurrentShunt通常是一個更好的解決方案。 這兩個圖都顯示了一個與SGND串聯的0-100Ω電阻器,這在外部電源訊號應用說明中通常討論。在這種情況下,如果使用SGND(而不是GND),則直接連線(0Ω)應該是好的。 其他電流分流電阻器

一個簡單的並聯電阻器通常可以用來測量較小的電流,但是對於較大的電流,最好的選擇通常是下面討論的霍爾效應感測器。 分流器是基於最大電流選擇的,以及在分流器上可以承受多少電壓降。例如,如果最大電流是1.0安培,並且2.5伏的跌落是在不影響負載的情況下能夠容忍的最大跌落,則可以使用2.4Ω的電阻。這相當於2.4瓦,但這將需要一個特殊的高瓦特電阻。一個更好的解決辦法是使用一個低電阻分流,併購買一個拉貝克模型,可以解決較小的訊號(U6,T7)。如果要測量的最大電流太高(例如100安培),將很難找到足夠小的電阻器,應該考慮霍爾效應感測器而不是分流器。 如果測量小的電流,只能容忍最小的電壓降,可能需要放大器來放大來自分流器的訊號。 在大多數情況下,低側分流(接地的分流器的底側)是優選的。如果使用高邊分流器,必須考慮公共電壓,並且需要差分測量。

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