信号元件课件.ppt

霍尔元件是利用霍尔效应将位移线性地转换成为霍尔电势。 霍尔效应：如果把制成薄片的半导体材料（霍尔元件）放在磁场中，并使磁场与霍尔元件的平面垂直，当1，2端通过电流I时，在即和电流方向垂直，又和磁场方向垂直的方向上，即在3，4端产生电势EH（称为霍尔电势），其值与磁场强度B和电流强度I之积成正比： EH=K*B*I I B EH S S N N ΔX 应用霍尔元件在磁场中的不同位移时，对应不同的霍尔电势这一原理，构成了位移—电势变换。此元件的电势极按磁场内磁感应强度的大小，感应出不同的电势。 为了在空隙中构成梯形磁场，通常由四个磁极构成，分别形成向下和向上的两个磁场。霍尔电势EH是由这两个磁场的差所形成。因此有： EH=K1*ΔX 5）液位信号器 用于监视机组推力轴承油槽、上下导轴承油槽以漏油槽的油位，并可用于对机组顶盖漏水、集水井排水及机组调相运行时转轮室等处的液位进行监视和自动控制。 浮子式液位信号器 这种液位信号器主要由浮子、磁钢、导管和水银开关组成。当液位到达设定值时发出信号。 浮子 磁钢 水银开关 导管 动合片A 动断片B 动触片C 当磁钢接近水银开关时，在磁场的作用下，动触片和静触片产生极性相反的N极和S极，结果A被吸引与C接通，与B断开；当磁钢移开时，动触片复归。 电极式水位信号器 利用水的导电性原理工作，并靠电极监视水位的高低。下图是以电极式水位信号器构成的调相压水控制接线图。 控制压缩空气排水，以限制水位保持在h1hh2。其中： 2KA—调相运行接点； 1KA—电流继电器，其接点闭合时，使调相供气管路上的电磁 阀开启，并使1KA1保持。 U T 220/24 2KA 1KA 1KA1 h2 h1 6）液流信号器 用于对管道内的流体流通情况进行自动监视，当管道内流量很小或中断时，可自动发出信号，投入备用水源或作用于停机。主要用于发电机冷却水、水轮机导轴承润滑水及其它却水的监视。 冲击式示流信号器的结构如图所示： Q 浮子 管道 磁钢 水银开关 动作原理：有水流时，借助水流的冲击，将浮子及磁钢推动上升到一定位置。使水银开关的常闭接点断开；如果水流减少到一定程度或中断，则浮子及磁钢下降，使水银开关接点闭合，从而发出断流信号。 7）油的作用与油混水信号器 油混水检测水轮发电机油系统中，混入回油箱或漏油箱内水的含量，当油箱内混入的水分超过一定限量时发出信号。 油在水电设备运行中的作用为： 润滑作用 在轴承或滑动部分间造成油膜，以润滑油内部摩擦代替干摩擦，从而减少部件的发热和磨损。 散热作用 设备转动部件因摩擦所消耗的能量转变为热量，使温度升高，对设备的功能和安全造成影响。油可起到散热作用。 摩擦 润滑油 传递热量 传递热量 冷却器 冷却水散热 润滑油循环流动 冷却水循环流动 液压操作 透平油可以作为传递能量的工作介质。在水电站有许多设备，如调速器、进水阀、液压阀等都是通过高压油进行操作。 在油的使用过程中必须防止油的劣化，避免使油丧失其应有的效能。水分是造成油劣化的主要原因。油在运行或储存过程中。会因潮气或漏水侵入而产生水分，使油乳化而丧失其应有的效能，并增加腐蚀性。 油混水信号器的工作原理：在回（漏油）箱的底部装有一对电极，利用油和水的导电率、比重不同，通过电极发出信号，如图。 在油箱没有浸入水的情况下，电极间因为油的导电率小，而不足以导通；混入水后，水因比重大而下沉，随着水量的增加，水将逐渐淹没电极，从而导致两个电极导通，形成电流回路。 油箱 油 水 电极 8）剪断销信号器 水轮机调速器通过主接力器及传动机构来操作导叶，当其中某（几）扇导叶被卡时，用于该导叶传动的剪断销被剪断，从而不至影响处于联动情况的其它导叶的关闭。 剪断销信号器用于反映水轮机导叶连杆的剪断销事故： 在正常停机过程中，如果有导叶被卡，剪断销被剪断则发出报警信号。 在事故停机过程中，如果发生剪断销被剪断，则除发出报警信号外，还应作用紧急停机。 剪断销信号器通常采用脆性材料为壳体，壳内采用印刷电路，然后用环氧树脂封装（如图）。 接点式 常闭式 作业： （1）简述水电机组转速测量的目的以及基于双传感器测量的齿盘测速原理。 （2）在水电机组的停机过程控制时常需要测量机组的蠕动（频率小于5Hz）。试问：应采取何种测量方法？为什么？ （3）简述热电偶传感器的工作原理。 （4）采用霍尔元件式压力变送器测量某管道流体的压力。 已知： 霍尔电势EH(其中：EH=K1*ΔX