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

1． 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)量交流電量，具有電量輸入、直流模擬量或數(shù)字信號(hào)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(biāo)準(zhǔn)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(hào)的測(cè)量用變送器。
在測(cè)量范圍內(nèi)，輸出信號(hào)是被測(cè)量的函數(shù)?？蓭лo助電源。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于：

a． 輸入量的標(biāo)稱頻率在5Hz～1500Hz之間的變送器；
b． 如果測(cè)量用變送器作為非電量測(cè)量系統(tǒng)中的一部分，并且該部分屬本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍，則本標(biāo)準(zhǔn)也適用于該電測(cè)量變送器；
c． 本標(biāo)準(zhǔn)也適用在遙測(cè)、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(biāo)準(zhǔn)目的是：
——為主要用于電力工程，特別是過程控制和遙測(cè)系統(tǒng)中的變送器規(guī)定術(shù)語和定義；
——統(tǒng)一評(píng)定變送器特性的試驗(yàn)方法；
——為變送器規(guī)定準(zhǔn)確度范圍和輸出值。

2． 引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中的引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有版本都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)版本的可能性。IEC和ISO成員都留有當(dāng)前有效的標(biāo)準(zhǔn)記錄。
IEC 50（301，302，303）：1983 電工技術(shù)詞匯（IEV）
301章：電測(cè)量通用術(shù)語
302章：電工測(cè)量儀器
303章：電子測(cè)量儀器
     IEC 68-2-3：1985 環(huán)境試驗(yàn) 第2部分—試驗(yàn)Ca：濕熱，穩(wěn)態(tài)
     GB/T 15283-1994  0.5、1和2級(jí)交流有功電度表（idt IEC 521：1998
     IEC 61010-1：1990 測(cè)量、控制和試驗(yàn)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(shí)限單輸入激勵(lì)量量度繼電器
     注：參考標(biāo)準(zhǔn)一覽表見附錄A
3． 定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。
3.1通用術(shù)語
3.1.1 電測(cè)量變送器（簡稱“變松器”）
     為測(cè)量目的，將交流被測(cè)量轉(zhuǎn)換為直流電流、直流電壓或數(shù)字信號(hào)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(cè)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(shí)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(cè)量為零時(shí)，有規(guī)定非零輸出信號(hào)的變送器。
3.1.5 隱零位的變送器
     輸出信號(hào)為零位時(shí)被測(cè)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(fù)載（僅適用于模擬信號(hào)）
     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(hào)的）
     在穩(wěn)定輸入條件下，輸出的波動(dòng)分量的峰-峰值。
3.1.9 輸出信號(hào)
     被測(cè)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(hào)）
      由變送器輸出的，為被測(cè)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(hào)）
      對(duì)被測(cè)量符號(hào)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(cè)量元件
      將被測(cè)量或被測(cè)量的一部分轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號(hào)的變送器的一個(gè)單元或模塊。
3.1.14 單元件變送器
      有一個(gè)測(cè)量元件的變送器。
3.1.15 多元件變送器
      具有兩個(gè)或兩個(gè)以上測(cè)量元件，各元件的諸輸出信號(hào)合成為一個(gè)與被測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的變送器。
3.1.16 組合式變送器
      為實(shí)現(xiàn)一種或多種功能而具有兩個(gè)或兩個(gè)以上測(cè)量線路的變送器。
3.1.17 響應(yīng)時(shí)間
      從施加按規(guī)定變化的被測(cè)量的瞬間，到輸出信號(hào)達(dá)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(shí)間。
3.1.18 恒流制輸出電壓（保證準(zhǔn)確度的輸出電壓限值）
      具有電流輸出的可變輸出負(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(gè)參考點(diǎn)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(shí)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(cè)量分類
3.2.1 電壓變送器
     用于測(cè)量交流電壓的變送器。
3.2.2 電流變送器
     用于測(cè)量交流電流的變送器。
3.2.3 有功功率（瓦特）變送器
     用于測(cè)量有功功率的變送器。
3.2.4 無功功率（乏爾）變送器
     用于測(cè)量無功功率的變送器。
3.2.5 頻率變送器
     用于測(cè)量交流電量頻率的變送器。
3.2.6 相角變送器
     用于測(cè)量兩個(gè)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(cè)量交流線路功率因數(shù)的變送器。
3.3 按輸出負(fù)載分類
3.3.1 固定輸出負(fù)載變送器
     只有在輸出負(fù)載為標(biāo)稱值時(shí)才符合本標(biāo)準(zhǔn)的變送器。此標(biāo)稱值應(yīng)在規(guī)定限值內(nèi)。
3.3.2 可變輸出負(fù)載變送器
     輸出負(fù)載在一定范圍內(nèi)可取任一值，并且符合本標(biāo)準(zhǔn)的變送器。
3.4 標(biāo)稱值
3.4.1 標(biāo)稱值
     表示供變送器預(yù)定使用的一個(gè)值，或一些值之一。
     注：被測(cè)量的較低和較高標(biāo)稱值是對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)的較低和較高標(biāo)稱值。
3.4.2 輸出量程（簡稱量程）
     輸出信號(hào)較高和較低標(biāo)稱值之間的代數(shù)差。
3.4.3 基準(zhǔn)值
     用來確定變送器準(zhǔn)確度而作為參考的值。
     基準(zhǔn)值是量程。對(duì)具有反向和對(duì)稱輸出信號(hào)的變送器，如制造廠規(guī)定，其基準(zhǔn)值可以是量程的一半。
3.4.4 線路絕緣電壓（標(biāo)稱線路電壓）
     可用于變送器線路的zui高對(duì)地電壓，可按此確定其電壓試驗(yàn)。
3.4.5 標(biāo)稱功率因數(shù)
     為獲得標(biāo)稱功率，標(biāo)稱電壓與標(biāo)稱電流的乘積應(yīng)乘以的系數(shù)。
     標(biāo)稱功率因數(shù)=標(biāo)稱功率/（標(biāo)稱電壓*標(biāo)稱電流）
     當(dāng)電壓和電流是正弦量時(shí)，標(biāo)稱功率因數(shù)為cosΦ，對(duì)于無功功率變送器，標(biāo)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(shí)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(hào)極限值
     通過設(shè)計(jì)，在任何條件下不能超過的輸出電流或電壓信號(hào)的上限值。
3.4.8 測(cè)量范圍
     由被測(cè)量的兩個(gè)值所規(guī)定的，且能符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的那部分范圍。
3.4.9 被測(cè)電壓標(biāo)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(biāo)稱值。
3.4.10 被測(cè)電流標(biāo)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(biāo)稱值。
3.4.11 被測(cè)量的標(biāo)稱值
      對(duì)有功和無功功率變送器，對(duì)應(yīng)于被電壓、電流和功率因數(shù)標(biāo)稱值的被測(cè)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(cè)量設(shè)備應(yīng)具有符合要求的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度）。下述定義適用于這種變送器。
3.5.1 校準(zhǔn)值
     用戶根據(jù)具體需要通過調(diào)節(jié)來改變標(biāo)稱值而得到的某一量的值。
3.5.2 被測(cè)電壓校準(zhǔn)值
     施加于變送器電壓輸入線路的電壓值。
3.5.3 被測(cè)電流校準(zhǔn)值
     施加于變送器電流輸入線路的電流值。
3.5.4 被測(cè)量校準(zhǔn)值
     通過用戶的調(diào)節(jié)得到的被測(cè)量值。
3.5.5 輸出信號(hào)的校準(zhǔn)值
     對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)后被測(cè)量校準(zhǔn)值的變送器輸出信號(hào)值。
3.5.6 調(diào)整范圍
     被測(cè)電流或電壓調(diào)整值的可能范圍。
3.5.7 變換系數(shù)
     被測(cè)量值與相應(yīng)輸出信號(hào)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(cè)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(biāo)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(hào)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(hào)的實(shí)測(cè)值減去輸出信號(hào)的預(yù)期值。
3.7.2由基準(zhǔn)值的百分?jǐn)?shù)表示的誤差
     誤差與基準(zhǔn)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(gè)不同的規(guī)定值時(shí)，變送器對(duì)同一被測(cè)量值產(chǎn)生的兩個(gè)輸出信號(hào)之差。
3.7.5 由基準(zhǔn)值的百分?jǐn)?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(zhǔn)值的比值乘以。
3.8 準(zhǔn)確度、準(zhǔn)確度等級(jí)和等級(jí)指數(shù)。
3.8.1 準(zhǔn)確度
     變送器的準(zhǔn)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(zhǔn)確度等級(jí)
     符合本標(biāo)準(zhǔn)全部要求的變送器，其準(zhǔn)確度可用同一數(shù)字標(biāo)定的分級(jí)。
3.8.3 等級(jí)指數(shù)
     表示準(zhǔn)確度等級(jí)的數(shù)字。
注：1.等級(jí)指數(shù)既適用于基本誤差也適用于改變量。
    2.本標(biāo)準(zhǔn)中“等級(jí)指數(shù)的X%”一詞是指“與等級(jí)指數(shù)對(duì)應(yīng)的誤差極限的X%”。
4. 等級(jí)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(jí)指數(shù)
    變送器等級(jí)指數(shù)應(yīng)從表1中選取。
4.2 基本誤差
    當(dāng)變送器在參比條件下時(shí)，輸出信號(hào)的較高和較低標(biāo)稱值之間任一點(diǎn)的誤差不應(yīng)超過表1中給出的以基準(zhǔn)值百分?jǐn)?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(shí)不應(yīng)計(jì)入。
4.3 測(cè)量基本誤差的條件
4.3.1 在測(cè)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(jìn)行初調(diào)。
4.3.2 變送器應(yīng)按表2規(guī)定的預(yù)處理?xiàng)l件接入線路。
4.3.3 對(duì)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(cè)量有關(guān)的參比條件見表4。
4.4 輔助電源
    本標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)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(cè)量）應(yīng)限制在100mV（峰-峰值）。
      另外，當(dāng)變送器的供電電池也用于設(shè)備時(shí)，噪聲不應(yīng)該超過2mV噪聲壓。
       注：在CCTV（電報(bào)咨詢委員會(huì)）推薦稿中給出了噪聲評(píng)價(jià)系數(shù)。
4.4.2 交流電源
     交流電源電壓標(biāo)稱值見5.1，可由獨(dú)立電源供給或被測(cè)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(biāo)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(biāo)稱值的80%～120%；
     b. 輸入電流：標(biāo)稱值的60%～130%。
5.1.2 直流輔助電源的標(biāo)稱值推薦為24V、48V和110V。
5.2 模擬輸出信號(hào)
    輸出信號(hào)的較高、較低標(biāo)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(duì)在任一輸出負(fù)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(hào)
    所選擇的數(shù)字輸出信號(hào)應(yīng)符合變送器準(zhǔn)確度和響應(yīng)時(shí)間以及通信系統(tǒng)的要求。
5.4 紋波（模擬輸出量）
    輸出信號(hào)中的zui大紋波量（峰-峰值測(cè)量）與基準(zhǔn)值之比乘以100不應(yīng)超過等級(jí)指數(shù)的兩倍。
5.5 響應(yīng)時(shí)間
5.5.1 在測(cè)量響應(yīng)時(shí)間之前，變送器應(yīng)在參比條件下，輔助線路通電時(shí)間至少為預(yù)處理時(shí)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(shí)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(zhǔn)值的0%到90%。
5.5.3 若要求進(jìn)行減少輸入試驗(yàn)，其階躍輸入量使輸出產(chǎn)生的變化應(yīng)是從基準(zhǔn)值的到10%。
5.5.4 帶寬（見3.1.17）應(yīng)為輸出信號(hào)較高標(biāo)稱值的±1%。
5.5.5 隱零位變送器的測(cè)試方法應(yīng)由制造廠規(guī)定。
5.6 被測(cè)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(biāo)稱值的150%以下工作，則在輸入標(biāo)稱值的時(shí)的基本誤差與在輸入標(biāo)稱值的150%時(shí)的誤差之差不應(yīng)超過等級(jí)指數(shù)的50%。
    對(duì)有功和無功功率變送器，標(biāo)稱值的150%是在保持電壓于標(biāo)稱值上，以增加電流的方式達(dá)到的。
5.7 輸出信號(hào)極限值
    輸出信號(hào)的zui大值應(yīng)限制在較高標(biāo)稱值的兩倍。
    若被測(cè)量不在較高、較低標(biāo)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(biāo)稱值之間。
5.8 極限工作條件
    在第6條款中給出的標(biāo)稱使用范圍限值是變送器能符合本標(biāo)準(zhǔn)的限值。變送器可以在此限范圍以外工作。但用戶應(yīng)當(dāng)注意：
    ——可能保證或不保證準(zhǔn)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(zhǔn)確度和工作壽命上給出預(yù)期的降低和減少量。
5.9 測(cè)量范圍極限值
    當(dāng)測(cè)量范圍極限值與輸出的較低和較高標(biāo)稱值不對(duì)應(yīng)時(shí)，則測(cè)量范圍極限值應(yīng)給予標(biāo)志（見7.1中i項(xiàng)）。
5.10 儲(chǔ)存和運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)，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(yùn)輸和儲(chǔ)存條件，則在由制造廠規(guī)定期限內(nèi)，變送器應(yīng)滿足對(duì)準(zhǔn)確度等級(jí)所規(guī)定的基本誤差限值。
     注：通常此期限不超過一年。