電力自動(dòng)檢測

1、電阻式傳感器一、熱電阻式傳感器一、熱電阻式傳感器 熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻率隨溫度而變化這一物理現(xiàn)象來測量溫度的.幾乎所有的物質(zhì)都具有這一特性,但作為測溫用的熱電阻應(yīng)該具有以下特性:（1）電阻值與溫度變化具有良好的線性關(guān)系.（2）電阻溫度系數(shù)大,便于精確測量.（3）電阻率高,熱容量小,反映速度快.（4）在測溫范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì).（5）材料質(zhì)量要純,容易加工復(fù)制,價(jià)格便宜 根據(jù)以上特性,最經(jīng)常用的材料是鉑和銅,在低溫測量中則使用銦,錳及碳等材料制成的熱電阻.一、熱電阻式傳感器一、熱電阻式傳感器1、鉑電阻 鉑易于提純,物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,電阻率較大,能耐較高的溫度,因此用鉑電阻作為復(fù)現(xiàn)

2、溫標(biāo)的基準(zhǔn)器.鉑電阻的電阻值與溫度之間的關(guān)系可用下式表示:一、熱電阻式傳感器一、熱電阻式傳感器（2）銅電阻 鉑是貴重金屬,因此在一些測量精度要求不高,測溫范圍較小的情況下,普遍采用銅電阻.銅電阻具有較大的電阻溫度系數(shù),材料容易提純,銅電阻的阻值與溫度之間接近線性關(guān)系,銅的幾個(gè)比較便宜,所以銅電阻在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用.銅電阻的缺點(diǎn)是電阻率較小,穩(wěn)定性也較差,容易氧化.銅電阻的組織與溫度之間的關(guān)系為一、熱電阻式傳感器二、熱敏電阻 熱敏電阻是一種利用半導(dǎo)體制成的敏感元件,其特點(diǎn)是電阻率隨溫度而顯著變化.熱敏電阻因其電阻溫度系數(shù)大,靈敏度高;熱慣性小;反應(yīng)速度快;體積小;結(jié)構(gòu)簡單;使用方便,壽命長,易

3、于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量等特點(diǎn)得到廣泛地應(yīng)用. 熱敏電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系可以用下式表示一、熱電阻式傳感器二、熱敏電阻 根據(jù)電阻值的溫度特性,熱敏電阻有正溫度系數(shù),負(fù)溫度系數(shù)和臨界熱敏電阻幾種類型.熱敏電阻的結(jié)構(gòu)可以氛圍柱狀,片狀.珠狀和薄膜狀等形式. 熱敏電阻的熱電特性曲線如圖2-22所示.一、熱電阻式傳感器3、熱電阻式傳感器的應(yīng)用 （1）熱電阻式流量計(jì)散熱情況受介質(zhì)流速的影響.放在溫度與流體相同,但不受介質(zhì)流速影響的小室中,當(dāng)介質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),電橋處于平衡狀態(tài),流量計(jì)沒有指示.當(dāng)介質(zhì)流動(dòng)時(shí),會(huì)帶走熱量,溫度的變化引起阻值變化,電橋失去平衡而有輸出,電流計(jì)的知識(shí)直接反映了流量的大小.一、熱電阻

4、式傳感器(二)熱敏電阻的應(yīng)用1.半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)熱敏電阻和適合作點(diǎn)溫計(jì),因?yàn)樗捏w積小,響應(yīng)速度快.2.熱敏電阻用于熱保護(hù)利用熱敏電阻可以對特定的溫度進(jìn)行監(jiān)視,3.液面位置傳感器作液面位置傳感器用的熱敏電阻通以電流將引起自身發(fā)熱.4.熱敏電阻濕度傳感器 由于開放型的感濕熱敏電阻與密封的熱敏電阻處于兩種環(huán)境之中,因此不平衡電橋輸出的信號就和環(huán)境濕度有一定的關(guān)系.電容式傳感器3.1電容式傳感器的工作原理 電容式傳感器的基本工作原理可以用圖3-1所示的平板電容器來說明.設(shè)兩極板相互覆蓋的有效面積為A,兩極板間的距離為d,極板間介質(zhì)的介電常數(shù)為,在忽略極板邊緣影響的條件下,平板電容器的電容。 電容式傳感器

5、可以分成三種類型:改變極板面積的變面積式;改變極板距離的變間隙式;改變介電常數(shù)的變介電常數(shù)式.dAC3.2 電容式傳感器的類型及特性3.2.1變面積式電容傳感器 當(dāng)動(dòng)極板移動(dòng)后,覆蓋面積就發(fā)生了變化,電容也隨之改變,其值為： 電容因位移而產(chǎn)生的變化量為： 其靈敏度為 增加b或d減小均可提高傳感器的靈敏度.xdbCdxabC0)(dbxcKaxCxdbCCC003.2 電容式傳感器的類型及特性3.2.2變間隙式電容傳感器 變間隙式電容傳感器的原理圖； 當(dāng)活動(dòng)極板移動(dòng)后,其電容量為： 當(dāng)xd時(shí) 則 電容C與x不是線性關(guān)系,只有xd時(shí),才可以認(rèn)為是近似線性關(guān)系,同時(shí)還可以看出,要提高靈敏度,應(yīng)減小起

6、始間隙d.但當(dāng)d過小時(shí),又容易引起擊穿,同時(shí)加工精度要求也高了.為此,一般是在極板間放置云母,塑料膜等介電常數(shù)高的物質(zhì)來改善這種情況.在實(shí)際應(yīng)用中,為了提高靈敏度,減小非線性,可采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu).dAC022011dxdxCxdAC1122dx)1 (0dxCC3.2 電容式傳感器的類型及特性3.2.3 變介電常數(shù)式電容傳感器 當(dāng)電容式傳感器中的電介質(zhì)改變時(shí),其介電常數(shù)變化,從而引起了電容量發(fā)生變化.此類傳感器的結(jié)構(gòu)形式有很多種,圖3-5為介質(zhì)面積變化的電容式傳感器.這種傳感器可用來測量物位或液位,也可以測量位移.電容C與位移x呈線性關(guān)系.2121210012122111)(ddlxCCddxl

7、bddbxCCCBA3.3 電容式傳感器的測量電路 用于電容式傳感器的測量電路很多,常見的電路有:普通交流電橋,緊耦合電感臂電橋,變壓器電橋,雙T電橋電路,運(yùn)算放大器測量電路,脈沖調(diào)制電路,調(diào)頻電路.3.3 電容式傳感器的測量電路3.3.1普通交流電橋 為由電容C、C0和阻抗Z、Z組成的交流電橋測量電路,其中C為電容傳感器的電容, Z為等效配接阻抗, C0和Z分別為固定電容忽然阻抗.電橋初始狀態(tài)調(diào)至平衡,當(dāng)傳感器電容C變化時(shí),電橋失去平衡而輸出電壓,此交流電壓的幅值隨C而變化. Z為電容臂阻抗; 為傳感器電容變化時(shí)對應(yīng)的阻抗增量; 為電橋輸出端放大器的輸入阻抗.iZZZZZZZUZZU)(21

8、1103.3 電容式傳感器的測量電路3.4 電容式傳感器的應(yīng)用 3.4.1電容式壓力傳感器 該傳感器由金屬活動(dòng)膜片與電鍍有金屬膜的玻璃圓片固定電極組成.在被測壓力的作用下,膜片彎向低壓的一邊,從而使一個(gè)電容增加,另一個(gè)電容則減少,電容變化的大小反映了電壓變化的大小.3.4 電容式傳感器的應(yīng)用3.4.2 電容式加速度傳感器 圖3-16是一種空氣阻尼的電容式加速度計(jì).該傳感器有兩個(gè)固定電極,兩極板有一用彈簧支撐的質(zhì)量塊,質(zhì)量塊的兩個(gè)端平面作為動(dòng)極板.當(dāng)測量垂直方向的振動(dòng)時(shí),由于質(zhì)量塊的慣性作用,使得上下兩對極板形成的電容發(fā)生變化.3.4 電容式傳感器的應(yīng)用3.4.3 電容式荷重傳感器 電容式荷重傳感器是利用彈性敏感元件的變形,造成電容隨外加重量的變化而變化.在一塊彈性極限高的鎳鉻鉬鋼料的同一高度上打上一排圓孔.在圓孔的內(nèi)壁用特殊的粘接劑固定兩個(gè)截