變送器和傳感器在儀器、儀表和工業自動化領域中起著舉足輕重的作用。

　　變送器是將物理測量信號或普通電信號轉換為標準電信號輸出或能夠以通訊協議方式輸出的設備。一般分為：溫度/濕度變送器、壓力變送器、差壓變送器、液位變送器、電流變送器、電量變送器、流量變送器及重量變送器等。

　　與傳感器不同的是，變送器除了能將非電量轉換成可測量的電量外，還具有一定的放大作用。

　　交流電壓/電流變送器是一種電量變送器，它能將被測交流電壓/電流轉換成按線性比例輸出的直流電壓或直流電流的儀器，廣泛應用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動控制以及調度系統，通過對電流、電壓的測量與監視，統一管理，保證系統工作的安全性與可靠性。

　　1項目概況近年來，隨著我國電力工業和儀器、儀表工業的長足發展，對電力系統參數的測量也提出了更高要求。

　　傳感、測量技術日新月異，各種新型測量儀器不斷涌現，本文介紹了一種引入精密全波整流電路的新型交流電壓/電流變送器（YDE-U/I型交流電壓/電流變送器）的設計思路及原理。該產品為深圳雅愛達電子有限公司近年來研發的一種新產品。投放市場后，證明具有較好的市場適應能力。

　　2YDE-U/I型交流電壓/電流變送器設計原理2.1整體設計思路整個產品由整流電路、濾波電路、放大電路和輸出電路四部分組成。原理框圖如圖一所示：圖一系統原理框圖整流電路可將交流變為直流。整流電路輸出電壓的脈動較大，為了減小脈動，可在負載兩端并聯電容，即構成濾波電路。為避免輸出信號過小，在輸出電路中加入由兩個放大三極管構成的放大電路。

　　2.2單元電路設計及參數設計2.2.1精密全波整流電路設計精密全波整流電路主要由運算放大器、整流二極管及電阻等元件構成，如圖二所示：根據理想運算放大器的兩個基本規則：①反相輸入端和同相輸入端的輸入電流均為零（可稱之為“虛斷路”）；②對公共端（地端）來說，同相輸入端和反相輸入端的電壓相等（可稱之為“虛短路”）。由此，可推論出以上引入運算放大器的整流電路工作情況如下：運算放大器UIB可實現同相比例運算，它的反相輸入端經二極管D4接至輸出端，不難看出：此電路的輸出電壓完全“重復”輸入電壓，故可以視為電壓跟隨器。

　　同理，運算放大器UIA可實現反相比例運算，即當輸入信號為正弦波的正半周，即Uin>0時，運算放大器UIB的輸出為正，整流二極管D3反向偏置，阻斷了UIB至Uut的輸出通道。而運算放大器U1A的輸出為負，整流二：極管D1正向偏置，輸出電壓UutS：當輸入信號為正弦波的負半周即Uin< 0時，運算放大器U1A的輸出為正，二極管D1反向偏置，阻斷了UIA至Uut的輸出通道。而運算放大器U1B的輸出為負，二極管D3正向偏置，所以電壓跟隨器UIB的輸出Uut所以，對應于一個完整的正弦波周期，精密全波整流電路的輸出為：電路中，二極管D2、D4的作用是，在二極管D1、D3反偏時，給運放U1A、U1B提供電流回路。

　　2.2.2有源低通濾波電路設計這部分電路的作用是將全波整流電路的整流波形濾波后輸出直流電壓。這里采用的是傳統的正反饋二階有源濾波電路。電路如圖三所示：取決于電容充放電的常數，常數越大，電荷改變得越慢，則電壓變化也越慢，即交流分量越小，也就是濾除了交流分量。為此，合理選擇一定的電路參數，即可決定電容濾波的性能。

　　（截止角頻率）（截止頻率）（電壓增益）輸入交流信號經前面的互感器變換、整流、濾波后進入輸出電路，輸出電路的功能是把信號放大，對應于輸入為0和滿刻度時，線性輸出0-5V電壓。電路如圖四所示：圖四中，2.5V穩壓電源經電阻R5、Rn分壓后得到穩定電壓U.，輸出計算如下：u，-u，：電流變送器方案設計所以：適當選Sr3、r6、r8的阻值，并適當調整可調電阻RP1、RP2的阻值，即可得到0-5V輸出。

　　另外，為增大負載能力，運放UIB的輸出端接兩個三極管、（33作提升電流用。穩壓管21用作輸出保護，使輸出電壓限定在5.1V以內。

　　3技術參數輸入頻率：50Hz*5Hz響應時間：350mS輸出負載：RL2KQ共頻耐壓：AC2KV/min絕緣電阻：20MQ4效果評價YDE-U/I型交流電壓/電流變送器的整流電路由于采用了精密全波整流電路，可避免原電路因電阻、二極管不匹配而產生的誤差。輸出電壓為0-5V電壓。

　　這種交流電壓/電流變送器具有單路、三路組合結構形式，其優點為：整個量程范圍都有極高的線性度。

　　集成化程度高，結構簡單，有利于簡化工藝和工序。

　　具有優良的溫度特性和長期工作穩定性，可靠性好，使變送器免于定期校驗。

　　整流電路的輸入采用互感器與外電路隔離，安全性高。

　　但是，由于采用了電容濾波，這種產品的應用也具有一定的局限性。例如：電路外特性較差，即輸出電壓隨負載電流變化而變化幅度較大。因此，只對負載電流不大或變化較小的場合較為適宜。