傳感器和變送器

1、關(guān)于傳感器與變送器第1頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四一、船舶常用傳感器1.溫度傳感器作用:檢測各種溫度信號分類：熱電阻式、熱電偶式、熱敏電阻式水銀溫度計裝配式熱電阻 隔爆熱電阻 鎧裝熱電阻 紅外測溫計第2頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四一、船舶常用傳感器熱電阻式溫度傳感器原理根據(jù)熱電阻材料的電阻率隨溫度增加而增加組成 電阻體、絕緣體、保護套管、接線盒常見有銅熱電阻和鉑熱電阻兩種例如 PT100熱電阻， 測量溫度為0 電阻值為100 測量溫度為100 電阻值為138.51 第3頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四 熱電阻結(jié)構(gòu)圖

2、一、船舶常用傳感器第4頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四溫度補償電路-工作電路 “三線法”全等臂電橋補償電路三線法補償目的：抵消環(huán)境溫度變化引起的誤差。應用：100以內(nèi)測量值準確 測水溫和軸承溫度 一、船舶常用傳感器一百攝氏度以內(nèi)準確第5頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四全等臂電橋，電橋平衡時， Uab=0, R1*R0=Rt*R2 本電路 R1=R2=R0=100 當環(huán)境溫度為100時， Rt=100，電橋平衡 其中R0為調(diào)零電阻。 設定電線有環(huán)境溫差電阻R，則 (Rt+R)R2=(R0+R)R1 所以 R對電路無影響。若有Rt零漂，調(diào)節(jié)R0使電橋

3、平衡一、船舶常用傳感器第6頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四當環(huán)境溫度 100時， 電橋不平衡，則 100以內(nèi)，R很小可以忽略，Uab正比于UX 熱電阻測一百攝氏度以內(nèi)準確。一、船舶常用傳感器第7頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四熱電偶式溫度傳感器原理兩種金屬導體一端焊接在一起，由于熱電效應，在熱電偶回路產(chǎn)生電動勢e 焊接端為熱端，另一端為冷端組成 熱電極、絕緣套管、接線盒一、船舶常用傳感器熱電偶原理圖TT0AB熱端冷端第8頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四一、船舶常用傳感器熱電偶的結(jié)構(gòu)第9頁，共39頁，2022年，5月20日，

4、19點7分，星期四工作電路熱電偶冷端補償電路一、船舶常用傳感器第10頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四應用 高溫場合 主機、副機排煙溫度鍋爐排煙溫度鉑銠10-鉑 0-1600鉑銠30-鉑銠6 0-1800鎳鉻 -鎳硅 0-1300一、船舶常用傳感器第11頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四熱敏電阻傳感器 熱敏電阻是利用某種半導體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的廣泛應用于空調(diào)、冰箱、電子體溫計等一、船舶常用傳感器熱敏電阻第12頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四一、船舶常用傳感器第13頁，共39頁，2022年，5月20日，19

5、點7分，星期四2.壓力傳感器滑動電阻式壓力傳感器原理彈簧管和位移機構(gòu)使劃片移動，改變阻值一、船舶常用傳感器第14頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四金屬應變片式壓力傳感器原理 應變片粘帖在測壓處，壓力變化，應變片發(fā)生形變，電阻值改變。一、船舶常用傳感器在壓力為0時調(diào)節(jié)R4使電橋平衡當R1有形變阻值改變U有輸出第15頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四磁電感應式壓力傳感器原理 電磁感應，鐵芯變化引起磁通量變化一、船舶常用傳感器第16頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四3.液位傳感器變浮力傳感器電磁感應，鐵芯變化一、船舶常用傳感器第17頁

6、，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四吹起式液位傳感器液位高位，4氣室作用力平衡，氣泡少量冒出液位變化，4氣室氣泡冒出，3壓力變化5差壓變送器檢測壓力（類似噴嘴擋板機構(gòu)）一、船舶常用傳感器1過濾減壓閥2節(jié)流閥3導管4平衡氣室5差壓變送器第18頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四4.流量傳感器容積式流量傳感器流體自下向上流過，由于磨擦力，有壓力損失，使進口流體壓力p1大于出口流體壓力p2，檢測齒輪在壓力差的作用下，產(chǎn)生作用力矩而轉(zhuǎn)動，通過的流量越大，齒輪轉(zhuǎn)速越快。齒輪轉(zhuǎn)動經(jīng)軸2上端的永久磁鐵3來驅(qū)動干簧繼電器4，使其觸點閉合與斷開，輸出反映流量大小的電脈沖信號

7、。一、船舶常用傳感器第19頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四電磁式流量傳感器電磁感應原理，只測量導電液體一、船舶常用傳感器第20頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四差壓式流量傳感器膜片受壓導致差動變壓器鐵芯位移一、船舶常用傳感器第21頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四5.轉(zhuǎn)速傳感器測速發(fā)電機測速發(fā)電機利用導體切割磁力線所產(chǎn)生的感應電勢與轉(zhuǎn)速成比例的原理,把轉(zhuǎn)速變換成相應的感應電勢。測速發(fā)電機有直流和交流兩種形式直流發(fā)電機存在電刷等部件易引起故障新型船舶多采用交流測速發(fā)電機其電壓信號是交變的，需要對它進行相敏整流、濾波后變成直流電壓

8、信號一、船舶常用傳感器第22頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四測得的轉(zhuǎn)速信號送至轉(zhuǎn)速表來指示主機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向但作為控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速反饋和轉(zhuǎn)速邏輯鑒別信號不能使用負電壓的轉(zhuǎn)速信號，必須經(jīng)過整流把倒車負極性電壓信號轉(zhuǎn)換成正極性電壓信號 轉(zhuǎn)換前 轉(zhuǎn)換后一、船舶常用傳感器第23頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四磁脈沖轉(zhuǎn)速傳感器原理 ：電磁感應，脈沖信號特點：非接觸式，壽命長，精度高脈沖頻率： Z為齒數(shù) n為轉(zhuǎn)數(shù)60為每分鐘（秒）一、船舶常用傳感器1永久磁鐵2軟磁芯3線圈4非導磁性外殼第24頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四為了檢測主機的轉(zhuǎn)向

9、，需安裝兩個磁頭，且它們之間錯位1/4齒距，使兩個磁頭所產(chǎn)生的脈沖信號在相應位上相差1/4周期。這兩個磁頭輸出的脈沖信號經(jīng)整形放大后分別送至D觸發(fā)器的D端和CP端，由其輸出端Q是1或0來判斷主機 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)正車時， D端的正脈沖總比CP端超前1/4周期倒車時，CP端的正脈沖總比 D端超前1/4周期期一、船舶常用傳感器第25頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四1.構(gòu)成原理組成：測量部分、放大器、反饋部分原理：測量被控量，并把被控量的變化量按比例的轉(zhuǎn)變成標準信號輸出標準氣壓信號：19.6 Kpa-98.1 Kpa0.2kg/cm2-1.0kg/cm20.02MPa -0.1 M

10、pa標準電流信號0-10mA4-20mA二、變送器第26頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四輸入輸出特性K放大系數(shù) F反饋系數(shù)D測量部分系數(shù)當KF1時，上式變?yōu)?變送器線性關(guān)系變送器輸入輸出符合線性關(guān)系其ymaxymin范圍必須符合標準信號二、變送器第27頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四.調(diào)整零點調(diào)整 調(diào)量程調(diào)整 調(diào)F與D零點遷移 調(diào)Z0 起始點XMIN不為零量程調(diào)整 零點調(diào)整與遷移二、變送器第28頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四2.氣動壓差變送器1-氣動功率放大器2-11-鎖緊螺母3-調(diào)零螺釘4-頂桿5-頂針架6-噴嘴7擋板

11、8-調(diào)零、遷移彈簧9-主杠桿10-反饋波紋管12-靜壓誤差調(diào)整螺母13-彈性支點14-支架15-正壓室16-測量膜盒17-負壓室18-鎖緊螺母19-底板 單杠桿氣動壓差變送器二、變送器第29頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四單杠桿氣動差壓變送器測量部分 把被控量（測量值）變化轉(zhuǎn)換為軸向推力二、變送器1-基體;2-基座;3-金屬片;4-硬芯;5-單向過載保護圈;6、9-主杠桿;7-密封圈;8-彈性支點;10-彈簧片;11-硅油第30頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四氣動轉(zhuǎn)換部分 把測量部分輸出的軸向推力轉(zhuǎn)換成 標準的氣壓信號-作為差壓變送器的輸出 二、

12、變送器第31頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四二、變送器p2 p1V氣源l1l3l2F反 杠桿移動噴嘴噴出氣體變化P出 發(fā)生變化p出 調(diào)量程-調(diào)波紋管位置調(diào)零-調(diào)噴嘴與擋板開度第32頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四雙杠桿差壓變送器二、變送器1-負壓室;2-膜盒;3-正壓室;4-彈簧片5-副杠桿;6-彈性支點;7-主杠桿8量程支點;9支架;10-連接桿;11-噴嘴;12-擋板;13-放大器;14-反饋波紋管;15-彈簧第33頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四雙杠桿差壓變送器二、變送器調(diào)量程-調(diào)8支點位置調(diào)零 -調(diào)噴嘴開度第34頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四量程及零點調(diào)整有一氣動壓差變送器，輸出為0.02-0.1MPa,要測量10-20KPa壓差,應如何調(diào)整？調(diào)零 低壓通輸入10KPa,高壓輸入20KPa， 調(diào)整調(diào)零螺絲，使變送器輸出為0.02MPa調(diào)量程 低壓輸入10KPa,高壓輸入30KPa 調(diào)整調(diào)量程螺絲，使變送器輸出為0.1MPa 重復上述過程直至符合要求二、變送器第35頁，共39頁，2022年，5月20日，19點7分，星期四3.電容式電動差壓變送器原理 壓力變化引起電容變化