Датчик тока ELHART ATE-S200-I42 — надежное решение для промышленного контроля электрических параметров

ELHART ATE.S200.I42 — бесконтактный преобразователь переменного тока. Прибор передаёт действующее значение на контроллеры сигналом 4–20 мА. Силовую цепь не разрывают: проводник проходит через отверстие датчика.

Технические характеристики

Основные параметры при измерении синусоидального переменного тока составляют:

• диапазоны измерения — 0–25, 0–50, 0–75, 0–100, 0–125, 0–150, 0–175 и 0–200 А,
• частота контролируемого тока — 40–400 Гц,
• предел погрешности — ±0,2 % для диапазона 0–25 А и ±0,3 % для остальных диапазонов,
• допустимый ток перегрузки — до 1000 А,
• аналоговый выход — 4–20 мА,
• напряжение питания петли — 10–30 В постоянного тока,
• потребляемая мощность — не более 1 Вт,
• время отклика — 0,1 с без фильтра и 2,5 с при включённом фильтре,
• температура эксплуатации — от −20 до +65 C,
• степень защиты корпуса — IP20.

Допустимая перегрузка не расширяет измерительную шкалу до 1000 А. Настройку выбирают по рабочему и пусковому току нагрузки. При значительных гармонических искажениях паспортная точность не гарантируется.

Принцип измерения и преобразования сигнала

Переменный ток проводника в отверстии создаёт магнитное поле, воспринимаемое чувствительным узлом. Электронная схема преобразует его в выходной сигнал, пропорциональный действующему значению тока. Силовая цепь гальванически отделена от сигнальной цепи. Выходная характеристика линейна: 4 мА соответствуют нулю, 20 мА — установленному верхнему пределу. Для расчёта используют выражение Iвх = (Iвых − 4) × Iпредел / 16, где Iвых выражен в миллиамперах, Iпредел — в амперах. Для шкалы 0–200 А сигнал 12 мА означает ток 100 А. При диагностике аналогового входа обрыв петли отличается от нулевой нагрузки.

Настройка измерительного диапазона

Три DIP-переключателя задают один из восьми пределов измерения, четвёртый включает фильтрацию. Подготовка канала предусматривает:

• выбор верхнего предела с шагом 25 А,
• согласование шкалы преобразователя с настройками аналогового входа,
• включение фильтра при кратковременных скачках показаний,
• отключение фильтра для ускоренного отслеживания изменения нагрузки,
• проверку положения переключателей перед вводом в эксплуатацию.

Дополнительные витки проводника изменяют число ампер-витков и эффективный диапазон. Показание пересчитывают по числу проходов через окно. Прямой и обратный проводники не проводят через окно вместе: их магнитные поля компенсируются и искажают измерение.

Конструкция и электрическое подключение

Диаметр окна для силового проводника составляет 16,5 мм. Питание и выход подключаются через двухконтактную съёмную колодку. Допускается подключение жил сечением до 2,5 мм2. Корпус крепят на DIN-рейку шириной 35 мм при помощи комплектных клипс либо непосредственно на монтажную плоскость через предусмотренные отверстия. Параметры изоляции зависят от типа проводника в измерительном окне. Для неизолированной жилы указаны электрическая прочность 3 кВ и категория перенапряжения CAT III 300 В. Для изолированной жилы обозначена CAT III 600 В, при этом электрическая прочность определяется изоляцией самой жилы. В шкафу обеспечивают необходимые зазоры и защиту от прикосновения.

Включение в систему автоматизации

Питание постоянным напряжением, датчик и аналоговый вход соединяют последовательно в общей токовой петле. Учитывают сопротивление входа, потери в кабеле и напряжение питания. Проверяют полярность и соответствие сигнала известной нагрузке. При интеграции в систему управления выполняют следующие операции:

• назначение диапазона 4–20 мА на входном модуле,
• масштабирование сигнала в амперы,
• установку порогов предупреждения о перегрузке,
• распознавание неисправностей сигнальной петли,
• регистрацию изменения тока во времени.

В алгоритмах учитывают время отклика и цикл опроса контроллера. Измерительный преобразователь не заменяет автоматический выключатель, тепловую защиту двигателя или защитное реле. Для систем с частотным преобразователем необходим анализ спектра тока: составляющие вне полосы 40–400 Гц искажают результат.

Промышленное применение

Измеряемый ток позволяет судить о рабочем состоянии электрического агрегата. К типовым задачам применения относятся:

• контроль загрузки электродвигателей и насосов,
• выявление остановки оборудования по исчезновению потребления тока,
• наблюдение за электрическими нагревателями и исполнительными механизмами,
• оценка изменения нагрузки отдельных производственных линий,
• формирование сигнализации при превышении заданных технологических порогов.

Постоянный ток датчик не измеряет. Защита IP20 предполагает монтаж внутри закрытого электротехнического шкафа, исключающего воздействие воды и загрязнений. Настройку и подключение выполняют по правилам электробезопасности. При проверке осматривают крепления и клеммы, затем сверяют показания.

Таким образом, ATE.S200.I42 передаёт действующее значение переменного тока по петле 4–20 мА. Восемь диапазонов, изоляция и фильтрация позволяют интегрировать прибор в промышленные измерительные каналы. Компания «Олниса» осуществляет поставку датчиков ELHART и другого промышленного оборудования.