电流传感器在PA8000或PA5000上的使用

本文分别介绍在PA8000型和PA5000型功率分析仪上如何使用电压型和电流型电流传感器。

电压输出型电流传感器的使用包括传感器和功率分析仪的连接，功率分析仪的设置。

这里以电压输出型钳式电流传感器为例说明。将钳式传感器的钳夹夹住被测电流所在回路；另一端通过连接电缆、BNC连接器连接到功率输入单元的外部电流传感器端子，如图1.1所示。

补充阅读：钳式电流传感器的铁心在捏紧扳手时张开，被测电流所通过的导线不必切断而直接穿过铁心张开的缺口；当放开扳手后，铁心闭合，被测电路导线成为电流传感器的一次线圈，导线中的电流变换为固定函数关系的磁场信号，再将磁场信号变换为成函数关系的电压信号，从而测出电流。

连接传感器后，须在功率分析仪选择连接传感器的输入单元、开启传感器、设置传感器比率、测量量程。本小节的操作描述适用于所有类型的电压输出型电流传感器。

1.PA8000/PA5000型功率分析仪的设置
（1）选择输入单元
首先选定须配置传感器的输入单元。点击按键“Element”键，可轮选安装板卡的功率单元，用户可选择需要配置的输入单元，选中的输入单元会在菜单上方高亮显示，如图1.2所示。用户按照这个操作步骤，选中需要配置传感器的输入单元。

（2）开启外部电流传感器

选中输入单元后，还须开启外部电流传感器功能。
首先选中须配置传感器的输入单元，再于PA8000/PA5000型功率分析仪前面板单击Extsensor键，执行“Ext Sensor”功能，开启该输入单元的外部电流传感器，如图1.2所示。

（3）传感器比率设置
开启电压输出型传感器后还须设置传感器比率，以确定传感器测量结果的换算关系。方法有三：

按下前面板的Shift+Extsensor按键或双击Extsensor按键，执行“Sensor Ratio“功能，在弹出的比率系数菜单配置传感器比率，如图1.3所示（例如，使用电流 1A 换算输出10mV的电压输出电流传感器测量最大100A的电流时，产生的最大电压为10mV/A×100A = 1V）。

按下显示界面中的“缩放按钮”，在弹出的比率菜单“配置传感器比率”，如图1.4。

按下显示界面中的“常用设置按钮”，选择“传感器比率”，在弹出的比率菜单配置传感器比例系数，如图1.5。

用户可按传感器上标注的传感器比率，在图1.3、图1.4、图1.5所示传感器比率设置对话框完成设置。例如，对图1.6所示的电压输出型电流传感器，可依其标注图1.3、图1.4、图1.5所示对话框设置为1mV/A。

（4）选择量程
接下来用户需要通过图1.7所示的电流量程调节旋钮来设定电流量程（虽然外部电流传感器输出电压信号，仍须通过电流量程调节旋钮来设定）：
若选择固定量程，则顺时针旋转旋钮增加量程，逆时针旋转旋钮减小量程；
若按下旋钮则开启自动量程，此时 Auto 指示灯点亮；
重复以上步骤，为其它输入单元设定外部电流传感器量程。

电流输出型电流传感器的使用包括传感器和功率分析仪的连接，功率分析仪的设置。

1.2.1电流输出型电流传感器的连接

1.概述
下面以LEM公司的IT 1000-S/SP1、TP1001 LEM传感器电源套件、PA8000/PA5000型功率分析仪为例，说明电流输出型电流传感器和PA功率分析仪的连接。
2.IT 1000-S/SP1、TP1001 LEM传感器电源套件
IT 1000-S/SP1交直流传感器
LEM公司的电流输出型传感器IT 1000-S/SP1，其技术参数如下所述：
电流：直流：0-1000A，交流：707Arms；
精度：±(0.05% of rdg + 30μA)；
测量带宽：DC-500KHz。

LEM传感器电源套件由米乐官方版m6（中国）官方网站IOS/安卓通用版/手机APP研发，具有接口简单、使用方便、耐插拔等特点，如图1.12所示。用户若需要可联系米乐官方版m6（中国）官方网站IOS/安卓通用版/手机APP购买。

对图1.12标注（1）~（5）处分别说明如下：
（1）开关电源。用于为LEM传感器供电，输入电压100-240V，输出电压±15V。
（2）黑色香蕉插座。连接功率输入单元电流输入插孔负端。
（3）DB9插头。用于连接LEM传感器上的DB9插座，为LEM传感器供电并引出LEM传感器的输出电流。
（4）红色香蕉插座。连接功率输入单元电流输入插孔正端。
电源插头。用于为开关电源供电。

3.连接说明
（1）PA8000/5000功率分析仪的连接
将IT1000-S/SP1传感器通过TP1001套件、转换插头连接到PA8000/5000型功率分析仪的功率输入单元，连线示意图见图1.13。
注：转换插头规格是4mm母头转4mm母头,红色,CF-735720和4mm母头转4mm母头,黑色,CF-735720。

注：该减径端子是由一个带锁紧系统的φ6mm插头和一个φ4mm安全型插座组成。

1.概述
本节介绍电流输出型电流传感器在PA8000/5000型功率分析仪的设置，相关设置流程如下：
（1）选择须配置传感器的输入单元。
（2）开启传感器。
（3）设置CT比（CT：Current Transformer。CT比即电流转换比例）。
（4）设置量程。
本节的操作描述适用于所有类型的电流输出型电流传感器。

2.选择输入单元
首先用户选择须配置传感器的输入单元，选中的输入单元会高亮，点击按键“Element”键，轮选安装板卡的功率单元，可根据设置需要选择功能单元或接线组，相关操作如图1.10图1.11所示。下文以输入单功率单元为例。

3.开启传感器
（1）关闭外部电压输出型电流传感器
接下来，需要开启电流输出型电流传感器；但在这之前，如果选中的输入单元开启了外部电压输出型电流传感器，必须关闭。下文介绍关闭外部电压输出型电流传感器的操作步骤。 于PA8000/5000型功率分析仪前面板点击Element键，轮查各单元/接线组的“Extsensor”键未被点亮，如图1.12所示。

（2）开启电流输出型电流传感器
完成输入单元选择，关闭所有输入单元后，按下界面显示的缩放按键，显示“比例系数”软键，显示CT比设置对话框，如图1.13所示。

在图1.13所示对话框，可选择“缩放”的“开”或“关”：选择“开”则开启电流输出型传感器，并使CT比设置生效，此时功率分析仪将电流传感器输出的电流I、功率(P、S、Q)、电流的最大值和最小值(I+pk和I-pk)等乘以CT比，换算后再作为测量结果输出。
选择“关”，则关闭电流输出型传感器，CT比设置无效，此时功率分析仪直接显示电流输出型电流传感器的输出值。

4.CT比设置

用户开启传感器后须设置CT比，以确定传感器测量结果的换算关系。例如，使用电流1A换算输出1000A的电流输出型电流传感器测量最大100A的电流时，产生的最大输出电流为 1A/1000A×100A = 0.1A。按下界面显示的“缩放”按键，用户可根据当前使用电流输出型电流传感器上标注的CT变比，在图1.14所示缩放菜单编辑CT变比值。如果只使用一个电流输出型电流传感器，则CT变比设置值可设置为传感器的CT变比参数值；如果使用两个电流输出型电流传感器级联，则CT变比设置值需要考虑两个电流传感器的CT变比参数值。

下文以两个电流互感器级联成一个电流互感器，再连接到PA功率分析仪的例子说明：
将第一个互感器（即互感器1）的二次侧接第二个互感器（即互感器2）的一次侧，则组成一个新的级联电流互感器；此时，级联电流互感器的一次侧为互感器1的一次侧，二次侧为互感器2的二次侧。新的级联电流互感器连接到功率分析仪的指定输入单元；此时，功率分析仪的CT比设置值，可按如下公式配置。

功率分析仪CT比设置值＝互感器1的CT比参数值×互感器2的CT比参数值
例如，互感器1的CT比为10000A：10A，互感器2的CT比为10A：100mA，则功率分析仪对应输入单元的CT比设置值为：10000/10 × （10 / 0.1）＝100000，这也是级联互感器的CT比。

注：PA8000/5000型功率分析仪的CT比设置范围为0.0001~99999.9999；当比例功能关闭时，所有PT、CT系数均显示为1.0000。

5.选择量程
最后，用户通过转动电流量程调节旋钮完成电流量程选择，电流量程调节旋钮的位置如图1.7所示。注意输入功率分析仪的电流不可超过量程。

1.3.1概述
高精度外置分流器PATV33（是将电流信号转换为电压信号，阻值在3.3Ω左右（每个实物对应实测值），最大允许输入电流300mA）级联电流输出型互感器级联成电压输出型和功率分析仪的连接，功率分析仪的设置。

1.3.2连接说明
下面以LEM公司的IT 1000-S/SP1、TP1001 LEM传感器电源套件、米乐官方版m6（中国）官方网站IOS/安卓通用版/手机APPPATV33外置分流器、PA8000/PA5000型功率分析仪为例，说明电流输出型电流传感器和PA功率分析仪的连接。

连接传感器和PATV33后，须在功率分析仪选择连接传感器的输入单元、开启传感器、设置传感器比率、测量量程。其中传感器输入单元、开启传感器、传感器比率的设置、测量量程和电压输出型电流传感器一样，但变比需作推导。等效简易连接图如图1.16。

结合图1.16及比例设置单位mV/A，可推导出传感器比率设置=mV/A，公式推导如下，其中U单位V，I单位A。
传感器变比 K=I1/I2；
PATV33输出电压 U=RI2；
所以输出变比U/I1=mV/A