电流采样原理

交流采样原理（模块编码：ZY2900202003）

在微机远动应用初期，RTU的遥测数据采集普遍采用直流采样，即对经过直流整流后的直流量进行采样测量。在直流采样中，遥测数据的采集采用经变送器的直流采样方法来完成数据的采集工作。即将所需采集的有关信息，如交流电压、交流电流、有功功率、无功功率等，通过利用变送器模拟电路（主要是运算放大器）变换成相应的直流量，一般转换为0～5V(有功、无功为±5V)的直流电压供微机检测。

此方法软件设计简单，计算简便，对采样值只需作一次比例变换，即可得到被测量的数值，因而可使采样周期大大缩短。在微机监控系统应用的初期，这种方式得到了广泛的应用。但直流采样方法存在以下一些不足：

1)测量精确度直接受整流电路的影响；整流电路参数调整困难，受波形因素影响大等。

2)变送器有较大的时间延迟，难以及时反映被测量的突变，无法实现实时信号的采集。一般国产普通电流变送器的上升时间均大于300ms。档次较高的进口变送器上升时间约为60～70ms，但其价格昂贵，难以普遍使用。不能及时反应被测量的突变，具有较大的时间常数。

3)当被测波形中有谐波时，会附加产生较大误差。

4)监控系统的测量准确度直接受变送器的准确度和稳定性的影响。

5)

问题一电流采样

硬件上用的是霍尔传感器.

图一是霍尔传感器的输入输出特性曲线。找了图上的两点(1V，-10A)和（2V，5A），算出来斜率为1/15=0.066。

图一是霍尔传感器的输入输出特性曲线

DSP中采样最大值为3.3V，对应的寄存器值为4096，所以采样后寄存器中的值对应的电压值为3.3V/4096。

程序中电流采样计算如下： DatQ15 = ((AdcMirror.ADCRESULT2 + AdcMirror.ADCRESULT3 +

AdcMirror.ADCRESULT4 + AdcMirror.ADCRESULT5 + AdcMirror.ADCRESULT6 + AdcMirror.ADCRESULT7 + AdcMirror.ADCRESULT8)/7) - p->ImeasAOffset; Tmp = _IQ15mpy(p->ImeasAGain,DatQ15); p->ImeasA = _IQ15div(Tmp,_IQ15(BASE_CURRENT)); “p->ImeasAOffset”是初始时化后就进行的一次采样，保存为偏移值。“p->ImeasAGain”是在结构体ILEG2DCBUSMEAS设置

1、什么是安培力？ 磁场对电流的作用力叫安培力. 2、安培力的大小如何计算？ F=BIL (通电直导线和磁场方向垂直 )

3、安培力的方向如何 判断？

左手定则

一、电流表的构造及磁场分布

1、构造：

指针

蹄形 磁铁 圆柱 铁芯 铝框 线圈

螺旋 弹簧

一、电流表的构造及磁场分布 2、磁场分布：

N

S

均匀辐 向分布

二、电流表的工作原理 1.线框在匀强磁场中的磁力矩 如图所示，单匝矩形线圈的 边长分别为ab=cd=L1,bc=ad=L2, 它可以绕对称轴OO′转动，线圈 中的电流强度为I，线圈处于磁 感应强度B的匀强磁场中，当线 圈平面与磁场平行时，求线圈所 受的安培力的总力矩。

二、电流表的工作原理 1.线框在匀强磁场中的磁力矩

F=BIL1 总力矩 M=FL2=BIL1L2 =BIS

1.线框在匀强磁场中的磁力矩

F=BIL1

总力矩 M=FL2 =BIL1L2 =BIS

若线圈有n匝

总力矩 M=nBIS

若n匝线圈的平面与磁场方向成α角 总力矩 M=nBIS cosα

说明:在匀强磁场中，在转轴 OO′⊥B的条件下，M与转轴 的位置及线圈的形状无关。

2.电流表的工作原理

安培力的总力矩: M1=NBIS 弹簧的弹性力矩: M2=kθ 当M1=M2时,

即:kθ=NBIS

NB

[电流表的工作原理]

教学目标知识目标

1、知道电流表的基本构造．

2、知道电流表测电流大小和方向的基本原理． 3、了解电流表的基本特点能力目标

应用学过的知识解决实际问题的能力．情感目标

通过学习电流表的原理，学会将所学的知识应用到实际问题中，培养学生分析问题、解决问题的能力．

教学建议教材分析

本节的重点是电流表的工作原理，教师可以通过定量推导得出电流和指针偏转角度的关系，突出重点，进而突破安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡这一难点注意分析安培力的力矩与线圈所处位置无关，电流表的工作原理。教法建议 本节讲述电流表的工作原理，是根据磁场对电流作用力的一个具体应用，重点讲述测电流大小和方向的原理，因此教学中应利用教具、挂图让学生清楚电流表的基本结构，并引导学生利用所学知识，定量地推导出电流和指针偏角之间的关系，从而深入理解电流表的工作原理，并知道前面学过的电流表两个重要参量满偏电流和满偏电阻的意义．首先组织学生观察、剖析电流表的内部结构，再启发指导学生利用公式和力矩平衡推导电流表工作原理．教学设计方案电流表的工作原理 一、素质教育目标（一）知识教学点 1、知道电流表的基本构造． 2、知道电流表测电流

一、Sigma-Delta调制器结构及仿真

PSD Version201505300-20X: 3000Y: -12.3-40-60-80dB-100X: 3156Y: -110.6-120-140-160-18000.511.52Hz2.533.544.5x 105

幅值3000Hz 400mv 98dB

PSD Version20150530-20X: 3000Y: -18.32-40-60-80dB-100X: 2842Y: -106.6-120-1401500200025003000Hz350040004500

幅值200mV 88dB

PSD Version20150530-20X: 3000Y: -14.8-40-60dB-80X: 2921Y: -93.8-100-120-14050010001500200025003000Hz35004000450050005500

幅值300mv 76dB

二、抽取滤波器设计

PSD Version2015053070X: 3000Y: 67.3360504030dB20X: 6000Y: 14100-10-20-1000010002000Hz3000400050006000

正负

宝应县城北高级中学高二物理集体备课教案

高二物理课时设计活页纸 第十五章 磁场 【课 题】15.3.电流表的工作原理 【授课日期】 年 月 日 【授课班级】高二（ ） 【课 型】新授课 【主 备 人】于 锋 【教学目标】 1．知道电流表的构造． 2．知道电流表内部磁场的分布特点。 3．能准确判定线圈各边所受磁场力的方向． 4．会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的． 【教学重点】知道电流表内部磁场的分布特点及工作原理 【教学难点】会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的 主备教案 自备教案 一、引入新课： 上节课我们已经学过，电流在磁场中要受到安培力的作用．在日常生产生活以及科学实验中经常用到利用这一知识制造的仪器，比如用来测量电流强弱和方向的仪表——电流表．这节课我们就一起研究电流表的工作原理． 二、新授知识： 1、请学生对照课本插图，结合实物观察一下，然后回答，电流表主要由哪几部分构成? 构造组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘 2、假如给线圈通电时，会

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高二物理课时设计活页纸 第十五章 磁场 【课 题】15.3.电流表的工作原理 【授课日期】 年 月 日 【授课班级】高二（ ） 【课 型】新授课 【主 备 人】于 锋 【教学目标】 1．知道电流表的构造． 2．知道电流表内部磁场的分布特点。 3．能准确判定线圈各边所受磁场力的方向． 4．会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的． 【教学重点】知道电流表内部磁场的分布特点及工作原理 【教学难点】会推导线圈所受安培力的力矩，理解电流表的刻度为什么是均匀的 主备教案 自备教案 一、引入新课： 上节课我们已经学过，电流在磁场中要受到安培力的作用．在日常生产生活以及科学实验中经常用到利用这一知识制造的仪器，比如用来测量电流强弱和方向的仪表——电流表．这节课我们就一起研究电流表的工作原理． 二、新授知识： 1、请学生对照课本插图，结合实物观察一下，然后回答，电流表主要由哪几部分构成? 构造组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘 2、假如给线圈通电时，会

4-20 ma电流环原理分析

最近接触到的传感器比较多，大多数接口信号为4-20ma的电流信号。于是查了一些资料，并不是太理想。以下是参考了一些网上的观点，结合自己的理解，写的东西。有不对的地方还请各位提出来，大家互相学习共同进步。

在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。4～20mA的电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

一般传感器会把一个物理信号利用电桥等转化为与之对应的电信号，比如电压或电流。下面以一个恒流源电路来分析电压信号怎么产生与负载无关的电流信号，当然要产生4-20ma的电流信号，则把电压信号利用放大电路进行变换之后肯定是能做到的。如果传感器直接出来的是电流信号，则可以先变为电压信号，再经过信号调理电路肯定还能转换到4-20ma的电流信号。当然变换过程中的关系别人不需要知道。但是自己得知道，上学期

烟气等速采样的方法比较

1.1烟气等速采样的原理

在选定的采样点上，通过采样管从烟道中接等速采样，原则抽取一定量的含尘烟气，经捕集装置将尘粒捕集下来，根据捕集的烟尘重量和抽取的烟气体积，求出烟气中的烟尘浓度。（相对误差应在5%～10%以内）

1.2烟气等速采样的原因

当采样速度大于或小于采样点的烟气速度都将使采样结果产生偏差，当采样速度Vn大于烟气速度Vs时，处于采样嘴边线以外的部分气流进入采样嘴，而其中的尘粒由于本身的惯性作用，不能改变方向随气流进入采样嘴，继续沿着原来的方向前进，使采取的样品浓度低于采样点的实际浓度。当采样速度Vn小于采样点的烟气速度Vs时，情况恰好相反，样品浓度高于实际浓度。只有采样速度Vn等于采样点的速度Vs时，样品浓度才与实际浓度相等。

2.1等速采样方法类型

从烟道中等速抽取烟气可以有预测流速采样法、皮托管平行测速采样法和动压平衡等速采样法、静压平衡采样法。

a、预测流速（或普通采样管）法

该方法必须先测出采样点的烟气温度、压力、含湿量，计算出流速，再结合采样嘴直径计算出等速采样条件下各采样点的采样流量。

等速采样就是使采样嘴口的采样速度与烟道内烟气的流速相等，过大或过小的采样速度都是对烟气流动场的破坏，使测量的烟

烟尘烟气采样器的采样方法

各种根据美国环保局USEPA参考方法的固定源排放污染物采样设备-烟尘烟气采样器。主要方法归纳为等动力采样方法(等速采样方法)或烟气采样方法。等动力采样方法(等速采样方法)中，采样速率与源流量按比例调节，而烟气采样方法中采样通过在一个恒定的低速率来取样。许多烟气采样方法也可以用等动力采样器(等速采样器)加合适的附件来实施。下面是一些部分采样方法列表： 烟尘烟气采样器之等动力采样方法(等速采样方法) 方法4(Method4):烟道气湿度 方法5(Method5):颗粒物排放(PM) 方法5B(Method5B):非硫酸颗粒物 方法8(Method 8): 硫酸雾和二氧化硫 方法12(Method12):无机铅

方法13A和13B(Method 13A &13B):总氟化物 方法17(Method17):烟道内过滤的颗粒物 方法23(Method 23): 二恶英和呋喃 方法26A(Method 26A): 卤化氢和卤素 方法29(Method 29): 多种金属 方法201A(Method 201A): PM10 排放 方法202(Method 202): 可凝结颗