电气工程概论10..ppt

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电气工程概论 第10部分 第一节 电磁参数的测量 引言 传感器是一种能够感受到规定的被测量并按照一定规律再转换成可用输出信号的器件或装置,即是一种以一定的精度把被测量转换为与之有确定对应关系的,便于应用的某种物理量的测量装置。非电量测量的关键技术就是如何将非电量转换成电量的技术—传感技术。 从应用的角度出发,根据所转换的物理类型可分为:电参量、磁电式、压电式、光电式、热电式等。 当加热的气敏电阻表面接触并吸附被测气体时,被吸附的气体分子首先在表面扩散而失去动能,此间部分气体分子被蒸发,剩余的气体分子被离解而固定在吸附位置上。若气敏元件材料的功率函数比被吸附气体分子的电子的亲和力小,则被吸附的气体分子就从元件表面夺取电子,以阴离子形式被吸附。具有阴离子吸附性质的气体称为氧化性气体(如O2等)。气敏元件吸附的氧化性气体会使载流子的数目减少,从而表现为元件的阻值增加,如图6-18(b)中虚线所示。若气敏元件的材料的功率函数大于被吸附气体的离子化动能,被吸附气体的电子被元件俘获,而以阳离子形式被吸附。具有阳离子吸附特性的气体称为还原性气体(如H2、CO等)。还原性气体被吸附时,会以载流子的数目增加,表现出元件的阻值减小的特性,如同6-18(b)实线所示。 第三节 高压试验装置及其测量 我国电力系统的发展,是世界电力系统发展的重要组成部分。 我国电力系统发展面临的大容量远距离输电和大电网互联问题,将是我们未来10~20年内要解决的主要问题。 环境保护制约和电力体制改革的影响也将现实地提到日程,必须引起我们高度重视。 图6—23 光电元件的信号监测方法 a)透射式 b)反射式 c)辐射式 d)遮挡式 电气工程概论 6.2 传感器技术 (七)变送器 变送器将各种物理量转换成统一的标准信号。变送器种类繁多,但按其应用场合可以分为电量变送器和非电量变送器两大类,常用的电量变送器有电压、电流、功率等,而常用的非电量变送器有温度、压力、流量等。下面介绍几种常用的变送器。 1、交流电流、电压变送器 将被测交流电流或交流电压变换为与其成线性比例的直流电流或直流电压。其原理框图如图6—24所示。 电气工程概论 6.2 传感器技术 图6—24 交流电流、电压变送器原理框图 电气工程概论 6.2 传感器技术 被测交流信号经输出互感器耦合送入整流滤波电路,转换成单向脉动电流,经有源滤波输出一个非常稳定的直流。补偿电路用于小信号时互感器铁心磁化曲线的非线性影响和改善整机的温度特性。电流、电压变送器还有有效值变送器、峰值变送器,超低频电流、电压变送器等。 2、 温度变送器 温度变送器分为气动和电动两种。 (1)在防爆要求严格的场合下,压力式温度变送器成为良好的自动化用途的温度变送器。它归属于气动电表类。 (2)与热电偶或热电阻温度传感器相配接,而输出信号则是标准化的毫安级电流。这是与气动温度变送器的不同之处。故称为电动温度变送器。电动温度变送器的标准输出信号为4~20mA。 电气工程概论 6.2 传感器技术 3、压力变送器 一般用压力表传递压力信息德距离不能很远。要想远距离传输压力信息,往往是将弹性测压元件与电气传感器相结合构成压力变送器,工业中常称差压变送器,以统一信号传输至控制点进行信号处理控制或显示。一般将压力变送器分为力平衡式、位移式两类压力变送器。力平衡式压力变送器是采用力平衡原理,通过深度负反馈将弹性元件测压产生德力矩与输出信号德反馈力矩相平衡,有效地减小随温度变化、弹性滞后及变形非线性的影响,提高了测量精度。位移式压力变送器是将弹性测压元件的位移变换为电感、电容、电阻等电学量,再经测量桥路、放大电路转换最后输出压力值。位移式压力变送器的精度远超过力平衡式压力变送器,而且其结构简单、运行可靠维护方便。目前多采用智能型压力变送器。 电气工程概论 6.2 传感器技术 电气工程概论 第六章

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