如何选择电压传感器

[导读]电压传感器设计用于测量特定的电压输入范围。了解被监控的输入范围将缩小选择范围。下表显示了常见输入范围的示例。尽管并非总是如此，但电压通常从零开始并达到最大预期电压。

为您的应用选择合适的电压传感器(也称为电压传感器)可能很困难，因为它有多种配置。本指南将帮助您做出正确的选择。

每个应用都有独特的要求。要选择正确的电压传感器，请收集以下关键标准，如表所示，并在下文进一步描述。

表 1. 选择合适电压传感器的关键标准

输入电压信号

首先，必须了解有关被测电压的一些事项，包括：

1. 预期的输入电压范围是多少?

2. 供给的电压是交流还是直流?

3. 如果是直流电(DC)，它是双向的吗?

4. 信号干净还是嘈杂?

下面我们将进一步探讨这些问题。

输入电压范围

电压传感器设计用于测量特定的电压输入范围。了解被监控的输入范围将缩小选择范围。下表显示了常见输入范围的示例。尽管并非总是如此，但电压通常从零开始并达到最大预期电压。

监测电压时，在“预期”电压周围设置一个保护带很有用，可以测量现场可能发生的情况。例如，在测量 120 V 输入电压时，部署一个可以测量高达 150 V 的传感器很有用，这样当电压超过 120 V 目标时就可以监测“过压”情况。

输入电压类型

测量电压时，了解电压类型至关重要。电压传感器有多种设计，可针对特定输入进行优化。有些设计仅用于测量交流电 (AC)，而另一些设计用于测量直流电 (DC) 输入。更先进的设备可以测量交流 (VAC) 和直流 (VDC) 电压。

如果输入电压是直流电 (DC)，电流是否始终为正，还是双向的?例如，直流电机在施加正电流时可能朝一个方向旋转，而在施加负电流时则朝相反方向旋转。在这种情况下必须使用双向电压传感器，因为许多传感器仅测量从> 0 伏开始的电压。

真有效值电压与平均有效值电压：输入电压是否“干净”?

测量交流电压时，了解源电压的纯净程度至关重要。如果保证源电压纯净，则可以使用“平均 RMS”或“真 RMS”电压传感器。但是，如果源电压可能有噪声(这在制造环境中很常见)，或者测量的电压不是纯正弦波(即方波、锯齿波或可变频率输入)，则应使用真 RMS 电压传感器。在嘈杂的环境中，使用“平均 RMS”传感器会产生错误读数。

在这两种情况下，输出将是与 RMS 电压输入成比例的测量值，但“真 RMS”电压传感器将提供更准确的结果。

输出信号类型

选择输出信号时，有两个基于电压的选项和一个基于电流的选项。

0-5 VDC 和 0-10 VDC 输出型号提供与输入电压成比例的直流输出“电压”(VDC)。如果可以选择，范围更广的 0-10 VDC 型号会优于 0-5 VDC 型号，因为 10 伏输出范围较大，可提供比 5 伏输出范围更高的分辨率测量。

根据电压传感器输出到控制设备的电缆长度，您可能需要校准最大电压，因为长电缆会导致电压下降。这适用于使用“电压”作为输出信号的情况。

4-20 mA 输出信号提供与输入电压成比例的直流“电流”输出信号。当给出选择时，设计偏好如下表所示：