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中華人民共和國國家標準
交流電量轉(zhuǎn)換為模擬量或數(shù)字信號的
電測量變送器
GB/T 13850-1998
Idt IEC 688：1992

1． 范圍
本標準適用于測量交流電量，具有電量輸入、直流模擬量或數(shù)字信號輸出的變送器。用于通訊的那部分應(yīng)與外部系統(tǒng)相兼容。

本標準適用于將交流電量（如：電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、相角和頻率）轉(zhuǎn)換成一輸出信號的測量用變送器。
在測量范圍內(nèi)，輸出信號是被測量的函數(shù)?？蓭лo助電源。
本標準適用于：

a． 輸入量的標稱頻率在5Hz～1500Hz之間的變送器；
b． 如果測量用變送器作為非電量測量系統(tǒng)中的一部分，并且該部分屬本標準規(guī)定范圍，則本標準也適用于該電測量變送器；
c． 本標準也適用在遙測、過程控制中和在規(guī)定的某一環(huán)境下使用的變送器。

本標準目的是：
——為主要用于電力工程，特別是過程控制和遙測系統(tǒng)中的變送器規(guī)定術(shù)語和定義；
——統(tǒng)一評定變送器特性的試驗方法；
——為變送器規(guī)定準確度范圍和輸出值。

2． 引用標準
下列標準所包含的條文，通過在本標準中的引用而構(gòu)成本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有版本都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準版本的可能性。IEC和ISO成員都留有當前有效的標準記錄。
IEC 50（301，302，303）：1983 電工技術(shù)詞匯（IEV）
301章：電測量通用術(shù)語
302章：電工測量儀器
303章：電子測量儀器
     IEC 68-2-3：1985 環(huán)境試驗 第2部分—試驗Ca：濕熱，穩(wěn)態(tài)
     GB/T 15283-1994  0.5、1和2級交流有功電度表（idt IEC 521：1998
     IEC 61010-1：1990 測量、控制和試驗室用電氣設(shè)備的安全要求 第1部分：通用要求
     IEC 255-4（1976） 繼電器——第4部分：它定時限單輸入激勵量量度繼電器
     注：參考標準一覽表見附錄A
3． 定義
本標準采用下列定義。
3.1通用術(shù)語
3.1.1 電測量變送器（簡稱“變松器”）
     為測量目的，將交流被測量轉(zhuǎn)換為直流電流、直流電壓或數(shù)字信號的裝置。
3.1.2 輔助電源
     是變送器正確工作所必須的除被測量以外的交流或直流電源。
3.1.3 輔助線路
     通常是指由輔助電源供電的線路。
     注：輔助線路有時也由輸入量之一供電。
3.1.4 偏置零位的變送器（帶電零位）
     被測量為零時，有規(guī)定非零輸出信號的變送器。
3.1.5 隱零位的變送器
     輸出信號為零位時被測量大于零的變送器。
3.1.6 畸變因數(shù)
     諧波含量均方根值與非正弦量均方根值的比值。
3.1.7 輸出負載（僅適用于模擬信號）
     跨接于變送器輸出端的儀器和線路的總電阻。
3.1.8 紋波量（模擬輸出信號的）
     在穩(wěn)定輸入條件下，輸出的波動分量的峰-峰值。
3.1.9 輸出信號
     被測量的模擬或數(shù)字表示。
3.1.10 輸出功率
      變送器輸出端的功率。
3.1.11 輸出電流（電壓）（僅適用于模擬信號）
      由變送器輸出的，為被測量模擬函數(shù)的電流（電壓）
3.1.12 反向輸出電流（電壓）（僅適用于模擬信號）
      對被測量符號或方向的變化以相反極性響應(yīng)的輸出電流（電壓）。
3.1.13 變送器的測量元件
      將被測量或被測量的一部分轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號的變送器的一個單元或模塊。
3.1.14 單元件變送器
      有一個測量元件的變送器。
3.1.15 多元件變送器
      具有兩個或兩個以上測量元件，各元件的諸輸出信號合成為一個與被測量對應(yīng)的輸出信號的變送器。
3.1.16 組合式變送器
      為實現(xiàn)一種或多種功能而具有兩個或兩個以上測量線路的變送器。
3.1.17 響應(yīng)時間
      從施加按規(guī)定變化的被測量的瞬間，到輸出信號達到并保持在zui終穩(wěn)定值或以此值為中心的規(guī)定范圍內(nèi)的時間。
3.1.18 恒流制輸出電壓（保證準確度的輸出電壓限值）
      具有電流輸出的可變輸出負載變送器，其輸出端的電壓值。在此電壓值上，變送器符合本標準要求。
3.1.19 （輸出）串模干擾電壓
      以串聯(lián)形式出現(xiàn)在輸出端和負載之間的不希望有的交流電壓。
3.1.20 （輸出）共模干擾電壓
      存在于每一輸出端和一個參考點之間的不希望有的交流電壓。
3.1.21 貯存條件
      在影響量的范圍所規(guī)定的條件，如溫度或其他特殊條件，變送器在此（非工作）條件內(nèi)貯存不應(yīng)損壞。
3.1.22 穩(wěn)定性
      在規(guī)定時間內(nèi)，所有影響量在規(guī)定范圍內(nèi)變送器保持其性能不變的能力。
3.1.22.1 短期穩(wěn)定性
        在24h內(nèi)的穩(wěn)定性。
3.1.22.2 長期穩(wěn)定性
        在一年內(nèi)的穩(wěn)定性。
3.1.23 使用組別
      能在規(guī)定的一組環(huán)境條件下工作的變送器。
3.2 按被測量分類
3.2.1 電壓變送器
     用于測量交流電壓的變送器。
3.2.2 電流變送器
     用于測量交流電流的變送器。
3.2.3 有功功率（瓦特）變送器
     用于測量有功功率的變送器。
3.2.4 無功功率（乏爾）變送器
     用于測量無功功率的變送器。
3.2.5 頻率變送器
     用于測量交流電量頻率的變送器。
3.2.6 相角變送器
     用于測量兩個同頻率交流電量之間相角的變送器。
3.2.7 功率因數(shù)變送器
     用于測量交流線路功率因數(shù)的變送器。
3.3 按輸出負載分類
3.3.1 固定輸出負載變送器
     只有在輸出負載為標稱值時才符合本標準的變送器。此標稱值應(yīng)在規(guī)定限值內(nèi)。
3.3.2 可變輸出負載變送器
     輸出負載在一定范圍內(nèi)可取任一值，并且符合本標準的變送器。
3.4 標稱值
3.4.1 標稱值
     表示供變送器預(yù)定使用的一個值，或一些值之一。
     注：被測量的較低和較高標稱值是對應(yīng)于輸出信號的較低和較高標稱值。
3.4.2 輸出量程（簡稱量程）
     輸出信號較高和較低標稱值之間的代數(shù)差。
3.4.3 基準值
     用來確定變送器準確度而作為參考的值。
     基準值是量程。對具有反向和對稱輸出信號的變送器，如制造廠規(guī)定，其基準值可以是量程的一半。
3.4.4 線路絕緣電壓（標稱線路電壓）
     可用于變送器線路的zui高對地電壓，可按此確定其電壓試驗。
3.4.5 標稱功率因數(shù)
     為獲得標稱功率，標稱電壓與標稱電流的乘積應(yīng)乘以的系數(shù)。
     標稱功率因數(shù)=標稱功率/（標稱電壓*標稱電流）
     當電壓和電流是正弦量時，標稱功率因數(shù)為cosΦ，對于無功功率變送器，標稱功率因數(shù)為sinΦ。Φ為電流與電壓的相位差。
3.4.6 輸出電流和電壓的zui大允許值
     由制造廠給定的，變送器能長時間承受的、不至于損壞的電流和電壓值。
3.4.7 輸出電流或電壓信號極限值
     通過設(shè)計，在任何條件下不能超過的輸出電流或電壓信號的上限值。
3.4.8 測量范圍
     由被測量的兩個值所規(guī)定的，且能符合本標準要求的那部分范圍。
3.4.9 被測電壓標稱值
     與變送器電壓輸入線路所連接的外部線路。（例如：電壓互感器的二次繞組）的電壓標稱值。
3.4.10 被測電流標稱值
      與變送器電流輸入線路所連接的外部線路。（例如：電流互感器的二次繞組）的電流標稱值。
3.4.11 被測量的標稱值
      對有功和無功功率變送器，對應(yīng)于被電壓、電流和功率因數(shù)標稱值的被測量值。
3.5 用戶調(diào)整
    變送器可以裝有由用戶調(diào)整的裝置（應(yīng)該注意的是：功率源和測量設(shè)備應(yīng)具有符合要求的穩(wěn)定性和準確度）。下述定義適用于這種變送器。
3.5.1 校準值
     用戶根據(jù)具體需要通過調(diào)節(jié)來改變標稱值而得到的某一量的值。
3.5.2 被測電壓校準值
     施加于變送器電壓輸入線路的電壓值。
3.5.3 被測電流校準值
     施加于變送器電流輸入線路的電流值。
3.5.4 被測量校準值
     通過用戶的調(diào)節(jié)得到的被測量值。
3.5.5 輸出信號的校準值
     對應(yīng)于調(diào)節(jié)后被測量校準值的變送器輸出信號值。
3.5.6 調(diào)整范圍
     被測電流或電壓調(diào)整值的可能范圍。
3.5.7 變換系數(shù)
     被測量值與相應(yīng)輸出信號值之間的關(guān)系。
3.6 影響量和參比條件
3.6.1 影響量
     能影響變送器特性的量（被測量除外）。
3.6.2 參比條件
     規(guī)定的一組條件，在此條件下變送器符合有關(guān)基本誤差的要求。此條件可由參比值或參比范圍來給定。
3.6.2.1 參比值
      規(guī)定的影響量單一值，在此值下，變送器符合有關(guān)基本誤差要求。
3.6.2.2 參比范圍
      規(guī)定影響量值的范圍，在此范圍內(nèi)，變送器符合有關(guān)基本誤差要求。
3.6.3 標稱使用范圍
      規(guī)定影響量值的變化范圍，在此范圍內(nèi)，變送器輸出信號的變化量不超過規(guī)定值。
3.7 誤差和改變量
3.7.1 誤差
     輸出信號的實測值減去輸出信號的預(yù)期值。
3.7.2由基準值的百分數(shù)表示的誤差
     誤差與基準值的比值乘以。
3.7.3 基本誤差
     變送器在參比條件下確定的誤差。
3.7.4 影響量引起的改變量（簡稱：改變量）
     某一影響量相繼取兩個不同的規(guī)定值時，變送器對同一被測量值產(chǎn)生的兩個輸出信號之差。
3.7.5 由基準值的百分數(shù)表示的影響量引起的改變量
     影響量引起的改變量與基準值的比值乘以。
3.8 準確度、準確度等級和等級指數(shù)。
3.8.1 準確度
     變送器的準確度由基本誤差極限和（由影響量引起的）改變量極限確定。
3.8.2 準確度等級
     符合本標準全部要求的變送器，其準確度可用同一數(shù)字標定的分級。
3.8.3 等級指數(shù)
     表示準確度等級的數(shù)字。
注：1.等級指數(shù)既適用于基本誤差也適用于改變量。
    2.本標準中“等級指數(shù)的X%”一詞是指“與等級指數(shù)對應(yīng)的誤差極限的X%”。
4. 等級指數(shù)、基本誤差的允許范圍、輔助電源和參比條件
4.1 等級指數(shù)
    變送器等級指數(shù)應(yīng)從表1中選取。
4.2 基本誤差
    當變送器在參比條件下時，輸出信號的較高和較低標稱值之間任一點的誤差不應(yīng)超過表1中給出的以基準值百分數(shù)表示的基本誤差極限。
    更正表中的值（如果有）在確定誤差時不應(yīng)計入。
4.3 測量基本誤差的條件
4.3.1 在測量基本誤差和預(yù)處理之前，應(yīng)在參比溫度下按制造廠的說明書進行初調(diào)。
4.3.2 變送器應(yīng)按表2規(guī)定的預(yù)處理條件接入線路。
4.3.3 對可供用戶調(diào)整變送器，在規(guī)定的預(yù)處理后，按制造廠說明書調(diào)整。
4.3.4 與每一影響量有關(guān)的參比條件見表3。與被測量有關(guān)的參比條件見表4。
4.4 輔助電源
    本標準包括的變送器所需的輔助電源，規(guī)定為兩種：直流（d.c.）電源和交流（a.c.）電源。
4.4.1 直流電源
     a. 直流電源的電壓值應(yīng)按5.1.2規(guī)定；
     b. 電池電源應(yīng)可接地或懸浮。在變送器中，應(yīng)具有保證電源輸入/輸出線路間隔離的措施（電壓試驗見6.19）；
     c. 變送器不允許有峰-峰值超過10%的紋波量疊加在直流電源上。
     d. 由變送器反饋到電池的（頻率在100MHz以下的）噪聲壓（在一規(guī)定的內(nèi)阻值下測量）應(yīng)限制在100mV（峰-峰值）。
      另外，當變送器的供電電池也用于設(shè)備時，噪聲不應(yīng)該超過2mV噪聲壓。
       注：在CCTV（電報咨詢委員會）推薦稿中給出了噪聲評價系數(shù)。
4.4.2 交流電源
     交流電源電壓標稱值見5.1，可由獨立電源供給或被測電壓供給。
5. 要求
5.1 輸入值
   電壓、電流、頻率和輔助電源的標稱值應(yīng)由制造廠規(guī)定。
5.1.1 可由用戶調(diào)整的變送器的調(diào)整范圍：
     a. 輸入電壓：標稱值的80%～120%；
     b. 輸入電流：標稱值的60%～130%。
5.1.2 直流輔助電源的標稱值推薦為24V、48V和110V。
5.2 模擬輸出信號
    輸出信號的較高、較低標稱值和恒流制輸出電壓應(yīng)從5.2.1和5.2.2或5.2.5中選取。
5.2.1 輸出電流
     4mA～20mA為優(yōu)選值。
     注：這里“0mA具有特殊意義”（見IEC 381-1）
     其他可選值：
     0mA～20mA
     0mA～1mA
     0mA～10mA
     -1mA～0mA～1mA
     -10mA～0mA～10mA
5.2.2 恒流制輸出電壓為10V、15V。
5.2.3 制造廠對在任一輸出負載和輸入條件下可能出現(xiàn)的輸出電壓zui大值給予規(guī)定。該電壓不應(yīng)超過zui低安全電壓的極限。
5.2.4 若輸出電壓值較低，應(yīng)注意可能產(chǎn)生的干擾問題。
5.2.5 輸出電壓
     0V～1V
     0V～10V
     -1V～0V～1V
     -10V～0V～10V
     0V～5V
     -5V～0V～5V
     注：電壓輸出的變送器不推薦使用。
5.3 數(shù)字輸出信號
    所選擇的數(shù)字輸出信號應(yīng)符合變送器準確度和響應(yīng)時間以及通信系統(tǒng)的要求。
5.4 紋波（模擬輸出量）
    輸出信號中的zui大紋波量（峰-峰值測量）與基準值之比乘以100不應(yīng)超過等級指數(shù)的兩倍。
5.5 響應(yīng)時間
5.5.1 在測量響應(yīng)時間之前，變送器應(yīng)在參比條件下，輔助線路通電時間至少為預(yù)處理時間。由某一輸入量供電的，并不可分離的變送器除外。
5.5.2 響應(yīng)時間應(yīng)由制造廠給出，通常不大于400ms。其階躍輸入量使輸出產(chǎn)生的變化應(yīng)是從基準值的0%到90%。
5.5.3 若要求進行減少輸入試驗，其階躍輸入量使輸出產(chǎn)生的變化應(yīng)是從基準值的到10%。
5.5.4 帶寬（見3.1.17）應(yīng)為輸出信號較高標稱值的±1%。
5.5.5 隱零位變送器的測試方法應(yīng)由制造廠規(guī)定。
5.6 被測量超量限引起的改變量
    如通過協(xié)商，變送器需要在輸入為標稱值的150%以下工作，則在輸入標稱值的時的基本誤差與在輸入標稱值的150%時的誤差之差不應(yīng)超過等級指數(shù)的50%。
    對有功和無功功率變送器，標稱值的150%是在保持電壓于標稱值上，以增加電流的方式達到的。
5.7 輸出信號極限值
    輸出信號的zui大值應(yīng)限制在較高標稱值的兩倍。
    若被測量不在較高、較低標稱值之間，則在任何條件下（例如：過電流或欠電流），變送器的輸出也不應(yīng)在較高、較低標稱值之間。
5.8 極限工作條件
    在第6條款中給出的標稱使用范圍限值是變送器能符合本標準的限值。變送器可以在此限范圍以外工作。但用戶應(yīng)當注意：
    ——可能保證或不保證準確度；
    ——預(yù)定的工作壽命可能減少。
    例如：許多變送器工作的環(huán)境溫度可低至-25℃和高至70℃，但制造廠應(yīng)考慮，在準確度和工作壽命上給出預(yù)期的降低和減少量。
5.9 測量范圍極限值
    當測量范圍極限值與輸出的較低和較高標稱值不對應(yīng)時，則測量范圍極限值應(yīng)給予標志（見7.1中i項）。
5.10 儲存和運輸極限條件
     除制造廠另有規(guī)定外，變送器在-40℃至+70℃溫度范圍內(nèi)不應(yīng)損壞。
     恢復(fù)到參比條件后仍應(yīng)符合很標準要求。
     為確保變送器的完整性，制造廠應(yīng)規(guī)定附加的限制條件。
5.11 封印
    為防止變送器被擅自調(diào)整而沒有封印時，不破壞封印就不能接觸到殼內(nèi)部的線路和部件。
5.12 穩(wěn)定性
     若符合制造廠規(guī)定的使用、運輸和儲存條件，則在由制造廠規(guī)定期限內(nèi)，變送器應(yīng)滿足對準確度等級所規(guī)定的基本誤差限值。
     注：通常此期限不超過一年。