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欢乐麻将传感器的主要作用及工作原理

发布日期:2021-01-29 12:41

  传感器的主要作用及工作原理_冶金/矿山/地质_工程科技_专业资料。传感器的主要作用及工作原理 一、一体化温度传感器 一体化温度传感器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子 单元组成。 采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化 的

  传感器的主要作用及工作原理 一、一体化温度传感器 一体化温度传感器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子 单元组成。 采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化 的传感器。一体化温度传感器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。 热电阻温度传感器是由基准单元、R/V 转换单元、线性电路、反接保护、限流保 护、V/I 转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后,再由线性电路对温度与 电阻的非线性关系进行补偿, V/I 转换电路后输出一个与被测温度成线mA 的恒流信号。 热电偶温度传感器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I 转换、 断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经 冷端补偿放大后, 再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差,最后放大转 换为 4~20mA 电流输出信号。 为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造 成事故,传感器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时,传感器会 输出最大值(28mA)以使仪表切断电源。一体化温度传感器具有结构简单、节省 引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、 有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。一体化温度传感器的输出为统一的 4~20mA 信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。也可用户要求做成防爆 型或防火型测量仪表。 二、压力传感器 压力传感器也称差传感器,主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳 和过程连接件等组成。 它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电 压信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程 调节。 压力传感器的测量原理是: 流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件 的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅 μ m 级),以使硅片上用半导体技术 制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的 mV 级电压信 号。 由于硅材料的强性极佳, 所以输出信号的线性度及变差指标均很高。 工作时, 压力传感器将被测物理量转换成 mV 级的电压信号,并送往放大倍数很高而又可 以互相抵消温度漂移的差动式放大器。 放大后的信号经电压电流转换变换成相应 的电流信号, 再经过非线性校正,最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电 流电压信号。 压力传感器根据测压范围可分成一般压力传感器(0.001MPa~20MP3)和微差压 传感器(0~30kPa)两种。 三、液位传感器 1、浮球式液位传感器 浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装 件组成。 一般磁性浮球的比重小于 0.5,可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。导管内 装有测量元件, 它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电 阻信号, 并将电子单元转换成 4~20mA 或其它标准信号输出。该传感器为模块电 路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点,电路内部含有恒流反馈电路和内保 护电路,可使输出最大电流不超过 28mA,因而能够可靠地保护电源并使二次仪 表不被损坏。 2、浮简式液位传感器 浮筒式液位传感器是将磁性浮球改为浮筒,它是根据阿基米德浮力原理设计的。 浮筒式液位传感器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、 界位或 密度的。它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。 3、欢乐麻将静压或液位传感器 该传感器利用液体静压力的测量原理工作。 它一般选用硅压力测压传感器将测量 到的压力转换成电信号,再经放大电路放大和补偿电路补偿,最后以 4~20mA 或 0~10mA 电流方式输出。 四、电容式物位传感器 电容式物位传感器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程, 主要 用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指 示。 电容式液位传感器由电容式传感器与电子模块电路组成,它以两线mA 恒定电流输出为基型,经过转换,可以用三线或四线方式输出,输出信号形成为 1~5V、0~5V、0~10mA 等标准信号。电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的 圆柱形金属容器组成。 当料位上升时,因非导电物料的介电常数明显小于空气的 介电常数, 所以电容量随着物料高度的变化而变化。 传感器的模块电路由基准源、 脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。采用脉宽调特原理进行测 量的优点是频率较低,对周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移 等。 五、超声波传感器 超声波传感器分为一般超声波传感器(无表头)和一体化超声波传感器两类,一 体化超声波传感器较为常用。一体化超声波变更新器由表头(如 LCD 显示器)和 探头两部分组成,这种直接输出 4~20mA 信号的传感器是将小型化的敏感元件 (探头)和电子电路组装在一起,从而使体积更小、重量更轻、价格更便宜。超 声波传感器可用于液位。 物位测量和开渠、 明渠等流量测量, 并可用于测量距离。 六、锑电极酸度传感器 锑电极酸度传感器是集 PH 检测、自动清洗、电信号转换为一体的工业在线分析 仪表,它是由锑电极与参考电极组成的 PH 值测量系统。在被测酸性溶液中,由 于锑电极表面会生成三氧化二锑氧化层, 这样在金属锑面与三氧化二锑之间会形 成电位差。 该电位差的大小取决于三所氧化二锑的浓度,该浓度与被测酸性溶液 中氢离子的适度相对应。如果把锑、三氧化二锑和水溶液的适度都当作 1,其电 极电位就可用能斯特公式计算出来。 锑电极酸度传感器中的固体模块电路由两大部分组成。为了现场作用的安全起 见, 电源部分采用交流 24V 为二次仪表供电。这一电源除为清洗电机提供驱动电 源外,还应通过电流转换单元转换成相应的直流电压,以供变送电路使用。第二 部分是测量传感器电路,它把来自传感器的基准信号和 PH 酸度信号经放大后送 给斜率调整和定位调整电路,以使信号内阻降低并可调节。将放大后的 PH 信号 与温度被偿信号进行迭加后再差进转换电路, 最后输出与 PH 值相对应的 4~20mA 恒流电流信号给二次仪表以完成显示并控制 PH 值。 七、酸、碱、盐浓度传感器 酸、碱、盐浓度传感器通过测量溶液电导值来确定浓度。它可以在线连续检测工 业过程中酸、碱、盐在水溶液中的浓度含量。这种传感器主要应用于锅炉给水处 理、化工溶液的配制以及环保等工业生产过程。 酸、碱、盐浓度传感器的工作原理是:在一定的范围内,酸碱溶液的浓度与其电 导率的大小成比例。 因而, 只要测出溶液电导率的大小变可得知酸碱浓度的高低。 当被测溶液流入专用电导池时, 如果忽略电极极化和分布电容,则可以等效为一 个纯电阻。在有恒压交变电流流过时,其输出电流与电导率成线性关系,而电导 率又与溶液中酸、 碱浓度成比例关系。 因此只要测出溶液电流, 便可算出酸、 碱、 盐的浓度。 酸、碱、盐浓度传感器主要由电导池、电子模块、显示表头和壳体组成。电子模 块电路则由激励电源、电导池、电导放大器、相敏整流器、解调器、温度补偿、 过载保护和电流转换等单元组成。 八、电导传感器 它是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表(一体化传感器), 可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。 由于电解质溶液与金属导体一样的电的良导体, 因此电流流过电解质溶液时必有 电阻作用,且符合欧姆定律。但液体的电阻温度特性与金属导体相反,具有负向 温度特性。为区别于金属导体,电解质溶液的导电能力用电导(电阻的倒数)或 电导率(电阻率的倒数)来表示。当两个互相绝缘的电极组成电导池时,若在其 中间放置待测溶液,并通以恒压交变电流,就形成了电流回路。如果将电压大小 和电极尺寸固定,则回路电流与电导率就存在一定的函数关系。这样,测了待测 溶液中流过的电流, 就能测出待测溶液的电导率。 电导传感器的结构和电路与酸、 碱、盐浓度传感器相同。 九、智能传感器 智能式传感器是由传感器和微处理器(微机)相结构而成的。它充分利用了微处 理器的运算和存储能力, 可对传感器的数据进行处理, 包括对测量信号的调理 (如 滤波、放大、A/D 转换等)、数据显示、自动校正和自动补偿等。 微处理器是智能式传感器的核心。它不但可以对测量数据进行计算、存储和数据 处理,还可以通过反馈回路对传感器进行调节,以使采集数据达到最佳。由于微 处理器具有各种软件和硬件功能,因而它可以完成传统传感器难以完成的任务。 所以智能式传感器降低了传感器的制造难度, 并在很大程主上提高了传感器的性 能。另外,智能式传感器还具有以下特点: 1.具有自动补偿能力,可通过软件对传感器的非线性、温漂、时漂等进行自动补 偿。可自诊断,通电后可对传感器进行自检,以检查传感器各部分是否正常,并 作出判断。 数据处理方便准确, 可根据内部程序自动处理数据, 如进行统计处理、 去除异常数值等。 2.具有双向通信功能。 微处理器不但可以接收和处理传感器数据,还可将信息反 馈至传感器,从而对测量过程进行调节和控制。可进行信息存储和记忆,能存储 传感器的特征数据、组态信息和补偿特性等。 3.具有数字量接口输出功能, 可将输出的数字信号方便地和计算机或现场总线等 连接。