Thứ Năm, Tháng Sáu 13, 2024
Trang chủ » Blog » Bộ chia điện áp trong LPVT, CVT hoạt động như thế nào?

Bộ chia điện áp trong LPVT, CVT hoạt động như thế nào?

Viết bởi admin
0 comment 5 phút đọc

Bộ chia điện áp thuần trở (Ohmic divider) hoặc thuần dung (Capacitive divider) hoặc hỗn hợp (Ohmic-capacitive divider) còn gọi là Resistive Capacitive Voltage Divider là khái niệm mà chúng ta gặp rất nhiều trong cảm biến điện áp LPVT, CVTs dùng để hạ điện áp cao áp 10kV … 500kV xuống mức điện áp thấp để có thể đưa vào các thiết bị đo như đồng hồ, rơ le… Chúng ta cùng tìm hiểu các bộ chia như sau:

Bộ chia kiểu điện trở

Ohmic divider hoặc Capacitive divider hoặc Resistive Capacitive Voltage Divider

Bộ chia kiểu thuần trở Ohmic

Bộ chia điện áp điện trở sử dụng mạng chỉ có điện trở để tạo thành bộ chia điện áp. Thiết bị này hoạt động tốt nhất với mạng DC và AC tần số thấp. Nó trở nên không chính xác khi hoạt động ở tần số cao hơn và đối với điện áp xung.

Điện áp đầu ra sẽ là Vout = Vin (R2/(R1+R2)). Ví dụ: nếu R1 = 9*R2 thì Vout sẽ bằng 10% điện áp đầu vào và sẽ cung cấp tỷ lệ chia 10:1 cho DC và AC tần số thấp. Bộ chia này sẽ hoạt động chính xác nếu như mạng điện ít sóng hài.

Hàm truyền của bộ chia điện áp điện trở chỉ độc lập với tần số nếu các điện trở là lý tưởng và mọi điện dung ký sinh liên quan đến mạch điện đều nhỏ không đáng kể. (Điện dung ký sinh là thuật ngữ chỉ trạng thái “tự dung kháng” khi 2 phần tử dẫn điện được đặt gần nhau. Nếu chúng được đặt các mức điện áp khác nhau sẽ tạo thành 1 tụ điện nội và thông thường, điều này là không như mong muốn khi chế tạo thiết bị)

Bộ chia kiểu điện dung

Là sử dụng một mạng chỉ có các tụ điện để tạo thành bộ chia điện áp. Thiết bị này chỉ hoạt động với các phép đo điện áp AC, RF hoặc xung. Bộ chia điện dung không thể được sử dụng để đo điện áp DC hoặc điện áp thay đổi chậm.

Bộ chia điện áp điện dung sử dụng một mạng chỉ có các tụ điện để tạo thành bộ chia điện áp

Bộ chia kiểu điện dung

Điện áp đầu ra ước tính có thể được tính như sau: Vout = Vin*(C1/(C1+C2)) Ví dụ: nếu C2 = 9*C1 thì đầu ra sẽ là 10% Vin và mạch sẽ cung cấp tỷ lệ chia 10:1

Xét hai tụ điện C1 và C2 mắc nối tiếp qua nguồn điện xoay chiều. Vì hai tụ điện mắc nối tiếp nên điện tích Q trên chúng bằng nhau, nhưng điện áp trên chúng sẽ khác nhau và liên quan đến giá trị điện dung của chúng, vì V = Q/C.

Mạch chia điện áp có thể được xây dựng từ các thành phần cảm ứng dễ dàng như chúng có thể được xây dựng từ điện trở vì cả hai đều tuân theo quy tắc chia điện áp.

Bộ chia kiểu bù tần số

Để khắc phục nhược điểm của 2 loại bộ chia nêu trên, bộ chia bù sử dụng song song cả hai phần tử R và C. Bộ chia bù cung cấp tốt nhất các bộ chia điện trở và điện dung để cung cấp chức năng chia chính xác cho tất cả các dạng sóng đầu vào.

Chúng ta có thể thấy rằng mạch này, được gọi là bộ chia bù tần số

Bộ chia kiểu bù tần số

Nó chia được thiết kế sao cho R1C1 = R2C2 để cung cấp phản hồi tương đối phẳng cho các đầu vào điện áp DC, AC, xung và tần số cao.

Một vấn đề được thấy ở tần số cao là hiệu ứng điện dung ký sinh với đáp ứng tổng thể của bộ chia điện áp. Cách đơn giản nhất để khắc phục vấn đề này là lắp tụ điện song song với các điện trở.

Chúng ta có thể thấy rằng mạch này, được gọi là bộ chia bù tần số, hoạt động giống như bộ chia điện áp điện trở ở tần số dc hoặc tần số thấp và giống như bộ chia điện áp điện dung ở tần số cao.

Bộ chia bù sử dụng tính năng khử cực 0 để triệt tiêu sự phụ thuộc tần số không mong muốn do bất kỳ điện dung lạc nào ở phía đầu ra của mạng gây ra. Giá trị điện trở và tụ điện được điều chỉnh sao cho cực và số 0 của H(s) chồng lên nhau, |H(jω)| trở nên độc lập với tần số.

Tóm tắt

Hiện nay các hãng sản xuất cảm biến đều sử dụng công nghệ “mixed ohmic-capacitive divider” để nâng cao chất lượng và sự ổn định cho tín hiệu đầu ra.

☎ Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn giải pháp và sản phẩm phù hợp với nhu cầu của bạn!
🔰 Công Ty Cổ Phần Thiết Bị Điện Và Hệ Thống Tự Động Hóa – ELAS
📞 Hotline: 0988 994 499
🌐 Website: www.elas.com.vn
📩 Email: info@elas.com.vn

 

Để lại nhận xét

Đăng ký nhận bản tin để nhận thông tin bài viết mới

© 2023 ELAS. All Rights Reserved 

Vui lòng ghi rõ nguồn khi phát hành lại bài viết trên website khác!