高精度高壓傳感器

高精度高壓傳感器范圍本文件規(guī)定了高精度高壓傳感器的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類與標(biāo)記、設(shè)計與結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸及貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電力、電子、通信等領(lǐng)域的高精度高壓傳感器的設(shè)計、生產(chǎn)、檢測和使用。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191-2008包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T1094.2-2013電力變壓器第2部分：液浸式變壓器溫升GB/T4208-2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T13306-2011標(biāo)牌GB/T13384-2008機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T19212-2016變壓器、電抗器、電源裝置及其組合的安全（系列）JB/T4276-1999變流器產(chǎn)品包裝技術(shù)條件IEC60050國際電工術(shù)語第60部分：電工測量儀器通用術(shù)語IEC60800高電壓試驗技術(shù)術(shù)語和定義GB/T15579.1-2013界定的術(shù)語和定義適用于本文件。高精度高壓傳感器由一種用于高壓測量的設(shè)備，通過電阻和電容等元件將高壓電源的電壓降低到可測量范圍，具有高精度和高穩(wěn)定性等特點。3.2高壓側(cè)高精度高電壓分壓器輸入端連接的高壓電源側(cè)。3.3低壓側(cè)高精度高電壓分壓器輸出端連接的低壓測量側(cè)。3.4分壓器比高精度高電壓分壓器的輸出電壓與輸入電壓之比。3.5精度高精度高電壓分壓器的測量誤差與額定值的比值。3.6穩(wěn)定性高精度高電壓分壓器在長時間運行或不同環(huán)境條件下的性能變化程度。產(chǎn)品分類及標(biāo)記4.1產(chǎn)品分類4.1.1高精度高壓傳感器按使用場合可分為實驗室型和現(xiàn)場型。4.1.2高精度高壓傳感器按輸出信號類型可分為模擬輸出型和數(shù)字輸出型。4.1.3高精度高壓傳感器按測量范圍可分為高壓型和超高壓型。4.2產(chǎn)品標(biāo)記高精度高壓傳感器的標(biāo)記應(yīng)包括以下信息：產(chǎn)品名稱；型號；測量范圍；精度等級；使用場合（實驗室/現(xiàn)場）；輸出信號類型（模擬/數(shù)字）；制造日期；生產(chǎn)廠家名稱。設(shè)計與結(jié)構(gòu)5.1結(jié)構(gòu)要求5.1.1一般要求5.1.1.1采用CNC一體成型鋁合金外殼。5.1.1.2具有可靠接地設(shè)計，接口采用高壓插頭金屬連接。5.1.1.3采用高壓低壓分離式結(jié)構(gòu)，高壓與低壓分列兩端，高壓端高壓電阻采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，低壓端采樣板等檢測器件與高壓端通過隔片隔開，形成高低壓分離。5.1.1.4采用高壓灌封式設(shè)計，避免高低溫交變時膠體開裂現(xiàn)象，通過環(huán)氧灌封膠包裹內(nèi)部器件，充分保護(hù)內(nèi)部器件不受到運輸過程中振動的損傷。5.1.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)高精度高壓傳感器內(nèi)部包含高低壓臂板、采樣板、電源板及信號調(diào)試電路板等。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見圖1：圖1高精度高壓傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖5.1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精度高電壓傳感器采用雙單端高壓分壓器分壓電路構(gòu)成高壓差分輸入電路，再通過高精度差分調(diào)理電路，包括差分放大電路和低通濾波電路，最后將測量信號由BNC接口輸出。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖2：圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖標(biāo)引序號說明：R1分壓電路中的高壓臂電阻。R2低壓臂電阻。R3分壓電路中的高壓臂電阻。R4低壓臂電阻。5.1.4電路結(jié)構(gòu)差分放大電路結(jié)構(gòu)為反相輸入和同相輸入相結(jié)合的放大電路，電路結(jié)構(gòu)圖見圖3：圖3差分放大電路結(jié)構(gòu)圖當(dāng)輸入信號為和時差模信號：………（1）式（1）中：共模信號：………（2）式（2）中：輸出：……（3）式（3）中：a）差模放大倍數(shù)：…（4）式（4）中：b）共模放大倍數(shù)：………（5）式（5）中：5.1.5電阻選型5.1.5.1電阻宜選用0.1%高精度薄膜貼片電阻。共模抑制比為：………………（6）式（6）中：5.1.5.2高壓比電阻宜采用溫漂系數(shù)小的高精度貼片電阻串并聯(lián)的方式進(jìn)行。具體要求為：單個電阻阻值：1M/1/8W；電阻精度：0.1%；溫漂系數(shù)為10PPM/℃；宜采用120串2并的方式進(jìn)行，總阻值為60M。5.1.5.3低壓臂電阻宜采用溫漂系數(shù)小的高精度貼片電阻。具體要求為：電阻阻值：49.9K/1/8W；電阻精度：0.05%；溫漂系數(shù)為10PPM/℃；宜采用2并2串的連接方式進(jìn)行，總阻值為49.9K。5.1.6電源模塊選型電源模塊應(yīng)符合：輸出功率：10W；寬輸入電壓范圍：4：1；效率：≤88%；空載功耗：≥0.12W；隔離電壓：1500VDC；輸入欠壓，輸出過壓、短路、過流保護(hù)；工作溫度：-40℃～+85℃；裸機(jī)滿足CISPR22/EN55022CLASSA；具有輸入防反接功能；通過UL60950、EN60950和IEC60950認(rèn)證；國際標(biāo)準(zhǔn)引腳方式。5.1.7輸入輸出接口5.1.7.1輸入接口輸入接口主要分為高壓輸入接口及供電接口，高壓接口主要為檢測高壓線輸入，具體見圖2中標(biāo)記的高壓IN+、高壓IN-。5.1.7.2輸出接口輸出接口主要按用戶方要求采用通用的BNC接口。5.1.8數(shù)據(jù)顯示及采集系統(tǒng)高精度傳感器數(shù)據(jù)采集器必須具備的波形顯示、儲存、查詢和5路電壓傳感器信號同時采集的功能?？刹捎肈asLab軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和處理。5.2基本參數(shù)高精度高電壓傳感器的基本參數(shù)應(yīng)符合表1的要求：表1基本參數(shù)序號項目名稱參數(shù)指標(biāo)1電壓測量范圍0～12000V（直流）2測量精度≤0.08%FS3頻率響應(yīng)≥100Hz4衰減1000×5體積≤0.7dm36線性度優(yōu)于0.1%7工作溫度-10℃～﹢60℃8輸入模式差分式輸入9輸出模擬量0V～12V技術(shù)要求6.1外觀質(zhì)量高精度高壓傳感器外殼表面應(yīng)符合以下要求：a)外觀應(yīng)完好，應(yīng)有專用的接地端鈕，且有明顯的接地標(biāo)識；b)外殼銘牌上標(biāo)志標(biāo)識完整清晰，應(yīng)明確標(biāo)明本文件4.2的信息；c)產(chǎn)品表面應(yīng)色澤均勻，無明顯氣泡、縮水、缺膠、黑點、變形、劃傷等缺陷；d)傳感器的外殼應(yīng)能保護(hù)內(nèi)部設(shè)備及防止外部固體或液體的入侵。外殼防護(hù)等級應(yīng)為IP67，外殼應(yīng)有便于固定或鎖緊的螺母；e)傳感器外觀應(yīng)整潔，螺紋絲扣完好，配合緊松適宜，旋動不得卡阻，表面不得有銹蝕現(xiàn)象。6.2結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸按客戶要求定制，須符合供需雙方商定之圖紙規(guī)格，產(chǎn)品實際尺寸與規(guī)格書標(biāo)示尺寸之間允許偏差≤5%。6.3測量精度高精度高壓傳感器測量精度應(yīng)≤0.08%FS。6.4響應(yīng)頻率高精度高壓傳感器響應(yīng)頻率應(yīng)≥100Hz。6.5環(huán)境適應(yīng)性高精度高電壓傳感器環(huán)境適應(yīng)性包含溫度、濕度、振動、沖擊等方面，應(yīng)滿足GB/T6587-2012環(huán)境組別為I組的相關(guān)規(guī)定要求，此外還應(yīng)滿足GB/T6587-2012流通條件等級2級規(guī)定要求。試驗方法7.1試驗條件除另有規(guī)定外，所有試驗應(yīng)在如下條件下進(jìn)行：a)環(huán)境溫度：0℃～40℃；b)相對濕度：25℃時不大于85%；7.2外觀質(zhì)量目測法和觸摸法檢查產(chǎn)品是否符合要求。7.3結(jié)構(gòu)尺寸量具檢測。7.4測量精度按GB/T20840.6-2017規(guī)定的方法進(jìn)行。7.5響應(yīng)頻率使用信號發(fā)生器產(chǎn)生一個100Hz、峰值為8.3V的正弦信號，輸入到信號板中的差分輸入中，用示波器通道一測試信號發(fā)生器輸出正弦波，示波器通道二測試信號板BNC輸出信號波形，在示波器上對比兩波形7.6環(huán)境適應(yīng)性7.6.1溫度試驗按GB/T6587-2012一2012規(guī)定的方法進(jìn)行。7.6.2濕度實驗按GB/T6587-2012一2012規(guī)定的方法進(jìn)行。7.6.3振動試驗按GB/T6587-2012一2012規(guī)定的方法進(jìn)行。7.6.4沖擊試驗按GB/T6587-2012一2012規(guī)定的方法進(jìn)行。7.6.5運輸試驗按GB/T6587-2012一2012規(guī)定的方法進(jìn)行。檢驗規(guī)則8.1以同一牌號、同一工藝連續(xù)生產(chǎn)的同一類產(chǎn)品為一批，每批產(chǎn)品必須經(jīng)生產(chǎn)質(zhì)檢部門檢驗合格并簽發(fā)合格證，方可出廠。8.2檢驗分類檢驗分為出廠檢驗、型式檢驗。8.3出廠檢驗8.3.1出廠檢驗項目下列試驗是出廠檢驗項目，詳見有關(guān)條文：a）外觀質(zhì)量試驗（見7.2）；b）結(jié)構(gòu)尺寸試驗（見7.3）；c）測量精度試驗（見7.4)。8.3.2出廠檢驗按GB/T2828.1-2012規(guī)定的正常一次抽樣方案。在指定生產(chǎn)批量中抽取的一臺或多臺完整傳感器上進(jìn)行所選定的型式檢驗。為了監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)充分滿足要求的程度，制造方應(yīng)依據(jù)生產(chǎn)數(shù)量（例如，使用同一型式試驗報告的每300臺同型產(chǎn)品）界定、執(zhí)行和用文件規(guī)定其抽樣試驗項目。抽樣試驗一般可進(jìn)行測量精度試驗、響應(yīng)頻率試驗、環(huán)境適應(yīng)性試驗。8.3.3出廠檢驗項目出現(xiàn)不合格項時，在同批產(chǎn)品中抽取雙倍的樣本進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢沒有出現(xiàn)不合格項，則判定該產(chǎn)品合格，如復(fù)檢仍出現(xiàn)不合格項，則判定此批產(chǎn)品不合格。8.4型式檢驗8.4.1有下列情況之一時，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗：a)新產(chǎn)品生產(chǎn)試制定型鑒定；b)正式生產(chǎn)后，原材料﹑生產(chǎn)工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；c)設(shè)計、結(jié)構(gòu)或生產(chǎn)工藝有較大變更可能影響性能時；d)發(fā)生重大質(zhì)量事故時；e)國家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗要求時。8.4.2型式檢驗項目對高精度高壓傳感器所進(jìn)行的試驗，用于驗證按同一技術(shù)規(guī)范制造的傳感器均應(yīng)滿足且在出廠試驗中未包括的要求。注：在一臺具有較小差別的傳感器上所做的型式試驗，經(jīng)制造方和用戶協(xié)商同意，也可認(rèn)為有效。下列試驗是型式檢驗項目，詳見有關(guān)條文：a）外觀質(zhì)量試驗（見7.2）；b）結(jié)構(gòu)尺寸試驗（見7.3）；c）測量精度試驗（見7.4)；d）響應(yīng)頻率試驗（見7.5)；e）環(huán)境適應(yīng)性試驗（見7.6).除非另有規(guī)定，各項型式試驗應(yīng)在同一傳感器上進(jìn)行。8.4.3型式檢驗應(yīng)從出廠檢驗合格的產(chǎn)品中任意抽取，樣品數(shù)量為5個，檢驗中出現(xiàn)故障或某項通不過時，應(yīng)停止試驗。查明故障原因，提出故障分析報告，排除故障，重新進(jìn)行該項試驗。若在以后的試驗中再出現(xiàn)故障或某項通不過時，在查明故障原因，提出故障分析報告，排除故障，應(yīng)重新進(jìn)行定型檢驗。標(biāo)志、包裝、運輸、貯存9.1標(biāo)志產(chǎn)品包裝上還應(yīng)標(biāo)注以下內(nèi)容：a）產(chǎn)品名稱；b）型號；c）測量范圍；d）精度等級；e）使用場合（實驗室/現(xiàn)場）；f）輸出信號類型（模擬/數(shù)字）；g）制造日期；h）生產(chǎn)廠家名稱。9.2包裝、運輸和貯存9.2.1包裝按GB/T13384-2008包裝規(guī)定進(jìn)行。每個產(chǎn)品出廠時應(yīng)附有下列隨機(jī)文件a)產(chǎn)品合格證；b)出廠試驗報告；c）安裝使用說明書；d）拆卸運輸零件；e）根據(jù)用戶要求，制造廠應(yīng)提供本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有效的型式試驗報告。9.2.2運輸產(chǎn)品在運輸過程中應(yīng)防止劇烈振動、沖擊和保持包裝完好，應(yīng)有防止日曬、雨淋等防護(hù)措施。儲運