傳感器與變送器

關于傳感器與變送器第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、船舶常用傳感器⑴熱電阻式溫度傳感器①原理根據熱電阻材料的電阻率隨溫度增加而增加②組成電阻體、絕緣體、保護套管、接線盒③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100Ω

測量溫度為100℃

電阻值為138.51Ω第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月熱電阻結構圖一、船舶常用傳感器第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月④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準確第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月全等臂電橋，電橋平衡時，Uab=0,R1*R0=Rt*R2

本電路R1=R2=R0=100Ω

當環(huán)境溫度為100℃時，Rt=100Ω，電橋平衡

其中R0為調零電阻。

設定電線有環(huán)境溫差電阻ΔR，則(Rt+ΔR)R2===(R0+ΔR)R1

所以ΔR對電路無影響。若有Rt零漂，調節(jié)R0使電橋平衡一、船舶常用傳感器第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月當環(huán)境溫度≠100℃時，

電橋不平衡，則

100℃以內，ΔR很小可以忽略，Uab正比于UX熱電阻測一百攝氏度以內準確。一、船舶常用傳感器第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵熱電偶式溫度傳感器①原理兩種金屬導體一端焊接在一起，由于熱電效應，在熱電偶回路產生電動勢e焊接端為熱端，另一端為冷端②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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、船舶常用傳感器熱電偶的結構第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月③工作電路—熱電偶冷端補償電路一、船舶常用傳感器第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月④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60----1800℃鎳鉻----鎳硅0----1300℃一、船舶常用傳感器第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶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制成的廣泛應用于空調、冰箱、電子體溫計等一、船舶常用傳感器熱敏電阻第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月一、船舶常用傳感器第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2.壓力傳感器⑴滑動電阻式壓力傳感器原理彈簧管和位移機構使劃片移動，改變阻值一、船舶常用傳感器第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵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時調節(jié)R4使電橋平衡當R1有形變阻值改變U有輸出第15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3.液位傳感器①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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月②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）

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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月4.流量傳感器①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，產生作用力矩而轉動，通過的流量越大，齒輪轉速越快。齒輪轉動經軸2上端的永久磁鐵3來驅動干簧繼電器4，使其觸點閉合與斷開，輸出反映流量大小的電脈沖信號。一、船舶常用傳感器第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月②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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月③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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月5.轉速傳感器⑴測速發(fā)電機測速發(fā)電機利用導體切割磁力線所產生的感應電勢與轉速成比例的原理,把轉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信號一、船舶常用傳感器第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月測得的轉速信號送至轉速表來指示主機轉速和轉向但作為控制系統(tǒng)中轉速反饋和轉速邏輯鑒別信號不能使用負電壓的轉速信號，必須經過整流把倒車負極性電壓信號轉換成正極性電壓信號

轉換前轉換后一、船舶常用傳感器第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵磁脈沖轉速傳感器原理：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n為轉數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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月為了檢測主機的轉向，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來判斷主機正轉或反轉正車時，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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月1.構成原理⑴組成：測量部分、放大器、反饋部分⑵原理：測量被控量，并把被控量的變化量

按比例的轉變成標準信號輸出標準氣壓信號：19.6Kpa--98.1Kpa0.2kg/cm2--1.0kg/cm20.02MPa--0.1Mpa標準電流信號0----10mA4—--20mA二、變送器第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶輸入輸出特性K放大系數F反饋系數D測量部分系數當KF》1時，上式變?yōu)?/p>

變送器線性關系變送器輸入輸出符合線性關系其ymax—ymin范圍必須符合標準信號二、變送器第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑷.調整①零點調整調②量程調整調F與D③零點遷移調Z0

起始點XMIN不為零

量程調整

零點調整與遷移二、變送器第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月2.氣動壓差變送器1-氣動功率放大器 2-11-鎖緊螺母3-調零螺釘 4-頂桿 5-頂針架6-噴嘴 7擋板 8-調零、遷移彈簧9-主杠桿 10-反饋波紋管12-靜壓誤差調整螺母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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑴單杠桿氣動差壓變送器①測量部分把被控量（測量值）變化轉換為軸向推力二、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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月②氣動轉換部分

把測量部分輸出的軸向推力轉換成

標準的氣壓信號----作為差壓變送器的輸出

二、變送器第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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

調量程--調波紋管位置調零----調噴嘴與擋板開度第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵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，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵雙杠桿差壓變送器二、變送器調量程--調8支點位置調零--調噴嘴開度第34頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶量程及零點調整有一氣動壓差變送器，輸出為0.02-0.1MPa,要測量10-20KPa壓差,應如何調整？①調零

低壓通輸入10KPa,高壓輸入20KPa，

調整調零螺絲，使變送器輸出為0.02MPa②調量程低壓輸入10KPa,高壓輸入30KPa調整調量程螺絲，使變送器輸出為0.1MPa③重復上述過程直至符合要求二、變