電機(jī)自動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)VIP

目 錄摘 要 Abstract 第1章 概 述 1.1研制直流電動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)意義 1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求 1.3電機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 1.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想 第2章 總體方案 2.1直流電機(jī)簡(jiǎn)介 2.1.1電磁式直流電機(jī)2.1.2永磁式直流電機(jī)2.1.3無(wú)刷直流電機(jī) 2.2他勵(lì)直流電機(jī)的運(yùn)行特性2.2.1概念 2.2.2運(yùn)行特性各曲線的意義2.3系統(tǒng)的構(gòu)成原理2.4 試驗(yàn)項(xiàng)目 2.4.1空載試驗(yàn) 2.4.2負(fù)載試驗(yàn)2.4.3溫升試驗(yàn) 2.4.4他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有轉(zhuǎn)速調(diào)整率的測(cè)定 第3章 硬件設(shè)計(jì)3.1試驗(yàn)線路的設(shè)計(jì) 3.1.1線路方案的設(shè)計(jì)3.2 試驗(yàn)電源的設(shè)計(jì) 3.2.1全波橋式半控整流電路工作原理 3.2.2全波橋式半控整流電路相關(guān)參數(shù) 3.3 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.3.1 工控機(jī) 3.3.2 電量變送器 3.3.3 傳感器3.3.4溫度傳感器3.3.5霍爾電流傳感器3.3.6轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器3.4 通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.4.1概述3.4.2 RS-232的介紹3.4.3 RS-485的介紹第4章 軟件設(shè)計(jì)4.1軟件介紹 4.1.1概述4.1.2 Visual Basic 6.0簡(jiǎn)介4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.2.1軟件設(shè)計(jì)思路4.2.2軟件設(shè)計(jì)過(guò)程 4.2.3軟件界面 結(jié)束語(yǔ) 參考文獻(xiàn)致謝摘要 本課題電機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它主要利用計(jì)算機(jī)控制直流電機(jī)的運(yùn)行并對(duì)試驗(yàn)時(shí)的各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)采集分析。它涉及到傳感技術(shù)，通信技術(shù)，信號(hào)處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)綜合處理和檢測(cè)技術(shù)等。該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)作為核心設(shè)備，控制傳感器和變送器自動(dòng)采集試驗(yàn)時(shí)的各種數(shù)據(jù)并最終傳輸回計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)分為三部分：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理部分；現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集部分；通信部分；其中計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理部分由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、輸出部分以及繪圖、計(jì)算部分組成，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取、計(jì)算、分析和圖表功能，并能自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告；現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集部分負(fù)責(zé)采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如電壓、電流、功率、頻率和各部分溫度等等；通信部分負(fù)責(zé)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示及傳輸。軟件實(shí)現(xiàn)是以VB6.0和VC6.0作為開(kāi)發(fā)工具,開(kāi)發(fā)出直流電動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)COM技術(shù)，結(jié)合Microsoft的Access數(shù)據(jù)庫(kù)和Excel電子表格等使用軟件開(kāi)發(fā)出本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理、查詢、報(bào)表、曲線和打印系統(tǒng)。（關(guān)鍵詞） 直流電動(dòng)機(jī)，傳感技術(shù)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，自動(dòng)測(cè)試，通信技術(shù)【Abstract 】 This task Direct current generator auto test system design ，Various performance parameter that its the main use computer control direct current generator operation adjust when testing is collected the analysis voluntarily .That it relates to passing on senses the technique skill ,Communication technique ,Treatment of signal technique along with calculating machine integrated processing and the examination technique awaits .That auto test systematically is doing worthwhile core installation with the calculating machine ,The different data that control sensor and transmitter are collected when testing are voluntarily finally transmitted back the calculating machine to handle .The entire test system is divided into three sections :Calculating machine data handling section ;The field data is collected the section voluntarily ；Communication section ;In it the calculating machine data handling section is through the data storage 、Output section along with mapping 、The calculation section is makeed up ,It may achieve the data accesss 、Calculation 、Analyse and the picture capacity showwed off the contributions ,Moreover test report be able to be generateed voluntarily ;The field data is collected and partly is in charge of collecting the test data voluntarily ,In case tension 、Electric current 、Meritorous service rate 、The frequency waits with the different part of temperature ;The communication section is in charge of test data display and the transfer .The software implementation is doing worthwhile the development tool with VB6.0 and VC6.0 , and the direct current intention auto test system is come out in the development ,Be living on this base ,By means of COMs technique ,Uniting the applications software such as Access data bank and the Excels Electronic From of Microsoft and so on opens up out native systematic data management 、Inquiry 、Report form 、The curve is with stamps the system .第1章 概 述1.1 研制直流電動(dòng)機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)意義在科技日新月異的今天，直流電機(jī)的技術(shù)也日趨完善。但如何在現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的提高電機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，使電機(jī)的發(fā)展趨于完美，已成為電機(jī)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。直流電機(jī)的使用率如此之高，主要是因?yàn)樗脑胍粜?、體積小、傳動(dòng)平穩(wěn)等等，所以在工業(yè)上使用越來(lái)越廣泛。電機(jī)的測(cè)試技術(shù)主要是測(cè)試出電機(jī)的幾大基本參數(shù)，像電阻、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、溫升等等 。而在新的電機(jī)產(chǎn)品研制過(guò)程中，除了必須對(duì)設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程及理論分析等方面進(jìn)行研究外，還必須對(duì)電機(jī)及其模型進(jìn)行大量的試驗(yàn)，以進(jìn)一步探索改進(jìn)和完善的途徑。從事電機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)都免不了要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行各種試驗(yàn)，以檢查電機(jī)的質(zhì)量是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，確定電機(jī)的電氣和機(jī)械性能是否全面達(dá)到技術(shù)要求，這些都為該套自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)提供了用武之地。以前的電機(jī)型式試驗(yàn)系統(tǒng)主要由模擬設(shè)備和機(jī)械式測(cè)量?jī)x表構(gòu)成，試驗(yàn)人員工作繁重，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作復(fù)雜，且由于人為因素，數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確。而該系統(tǒng)就正好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)試驗(yàn)方法的不足。綜上所述，該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的測(cè)試方法無(wú)法比擬的優(yōu)越性，隨著計(jì)算機(jī)的廣泛使用，硬件性能的提高以及價(jià)格的下降，傳統(tǒng)的電機(jī)測(cè)試方法己經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，而采用計(jì)算機(jī)以及現(xiàn)代測(cè)試儀器的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的研制是勢(shì)在必行的。1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求：（1） 能自動(dòng)控制被測(cè)電機(jī)的起、停、自動(dòng)采集測(cè)試數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及參數(shù)計(jì)算，以及自動(dòng)打印實(shí)驗(yàn)報(bào)告，繪制特性曲線（2） 整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程由計(jì)算機(jī)的程序控制，只要改變計(jì)算機(jī)的程序，就可改變?cè)囼?yàn)中各項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)（3） 數(shù)據(jù)采集以及傳輸速度快 各種參數(shù)測(cè)量的精度高（4） 工作可靠，操作簡(jiǎn)便。1.3 電機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是衡量產(chǎn)品的依據(jù)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)多具強(qiáng)制性，一經(jīng)頒發(fā)，有關(guān)的制造廠、用戶和質(zhì)量監(jiān)督部門都得遵守。判斷某臺(tái)電機(jī)是否合格就是按照標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條件和方法進(jìn)行測(cè)試，以考察它的性能能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。 我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)體系分為四級(jí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(部標(biāo)準(zhǔn))、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)全國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展有重大意義、在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn);如關(guān)于量大面廣，跨部門生產(chǎn)的重要產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局審批和頒發(fā)，代號(hào)GB，“旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求”的編號(hào)為GB755一87，755是序號(hào)，87表示這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是1987年批準(zhǔn)的。部標(biāo)準(zhǔn)(專業(yè)標(biāo)準(zhǔn))各專業(yè)范圍內(nèi)實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn)。各類電機(jī)的基本系列、重要派生類系列及重要專用系列的技術(shù)條件一般都屬于部標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)的部標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械工業(yè)部頒發(fā)，87年以前代號(hào)是JB、JB/z，91年以后為JB/T。有關(guān)電機(jī)試驗(yàn)方面的標(biāo)準(zhǔn)大體是這樣安排的:對(duì)于各類和各大類通用的項(xiàng)目和試驗(yàn)方法，由國(guó)家制定通用試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，如GB755-87旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求7和GB/T13111989直流電機(jī)試驗(yàn)方法中就規(guī)定了直流電機(jī)的主要試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)要求。1.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的主要組成部分是：:微機(jī)系統(tǒng)及其外部設(shè)備、各種數(shù)字測(cè)試儀器和傳輸設(shè)備。試驗(yàn)的過(guò)程控制是由微機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它還要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、曲線繪制、自動(dòng)生成報(bào)告等。微機(jī)控制著整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程：其中各種數(shù)字儀器的數(shù)據(jù)采集就主要是通過(guò)通訊口而受微機(jī)控制，而進(jìn)行工作的。第2章 總 體 方 案2.1 直流電機(jī)簡(jiǎn)介直流電機(jī)可分為：電磁式直流電機(jī)、永磁式直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)。2.1.1 電磁式直流電機(jī)其定子鐵心上裝有磁場(chǎng)繞組和換相繞組，分別稱為主磁極和換相極；轉(zhuǎn)子鐵心中嵌有電樞繞組，一端裝有換向器（又被稱為整流子，俗稱“銅頭”）；另外還有和換向器相接觸的電刷及相關(guān)裝置等。這類型的直流電機(jī)稱為電磁式直流電機(jī)。又因?yàn)殡姌欣@組是通過(guò)電刷和換向器之間的滑動(dòng)接觸和外部電源（對(duì)電動(dòng)機(jī)）或負(fù)載（對(duì)發(fā)電機(jī)）相連接的，所以又被成為“有刷直流電機(jī)”。根據(jù)不同的使用要求，電磁式直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組及其和電樞繞組的連接關(guān)系有多種型式。一般按勵(lì)磁繞組和電樞繞組的連接方式分類，常用的有：他勵(lì)；并勵(lì)；串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四種，復(fù)勵(lì)中又可分為加復(fù)勵(lì)和減復(fù)勵(lì)兩種（前者較常用）。2.1.2 永磁式直流電機(jī)永磁式直流電機(jī)產(chǎn)生主磁場(chǎng)的勵(lì)磁部件是永久磁鐵（或成為磁鋼）。它和電磁式它勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、工作可靠、使用和維護(hù)方便、效率高等許多特點(diǎn)。在普通家用電器、電動(dòng)工具、玩具、音響視聽(tīng)設(shè)備、汽車、飛機(jī)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域中做小功率的動(dòng)力設(shè)備。隨著磁性材料的發(fā)展，其使用范圍正日益擴(kuò)大。2.1.3 無(wú)刷直流電機(jī)因去掉了復(fù)雜的換向和電刷裝置，無(wú)刷直流電機(jī)具有了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠的明顯優(yōu)勢(shì)。特別是采用永磁體的無(wú)刷永磁直流電機(jī)，其優(yōu)勢(shì)則更加明顯?，F(xiàn)已廣泛使用在軟硬磁盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、激光打印機(jī)、攝錄像機(jī)、電動(dòng)自行車和摩托車、航空航天等很多領(lǐng)域。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)由電機(jī)本體、傳成。電動(dòng)機(jī)本體由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子上的多相繞組放置在鐵心槽內(nèi)；轉(zhuǎn)子上的磁鋼產(chǎn)生磁場(chǎng)；位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，和電子換向控制電路一起實(shí)現(xiàn)電子換向。本系統(tǒng)所使用的電機(jī)為電磁式直流電機(jī)。2.2 他勵(lì)直流電機(jī)的運(yùn)行特性2.2.1概念：所謂運(yùn)行特性是指在外加電壓U=Ue=常數(shù)，電樞回路不串入附加電阻、勵(lì)磁電流保持不變的條件下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n，電磁轉(zhuǎn)矩Mdc和效率等和輸出功率P2之間的關(guān)系曲線，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有著相同的運(yùn)行特性。用試驗(yàn)法測(cè)取他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性時(shí)，接線原理如圖2 . 1所示。開(kāi)始試驗(yàn)前，應(yīng)先調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使電機(jī)輸出功率為額定值Pe時(shí)的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速ne，此時(shí)的勵(lì)磁電流稱為額定勵(lì)磁Ife。試驗(yàn)過(guò)程中，保持勵(lì)磁電流恒定，在此條件下，改變電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，測(cè)量不同負(fù)載下的轉(zhuǎn)速n、負(fù)載轉(zhuǎn)矩M2和輸出功率P2，可得到如圖2 . 2所示的運(yùn)行特性。圖 2 . 1 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的接線圖2.2.2運(yùn)行特性各曲線的意義（1）速率特性。速率特性是指U=Ue=常數(shù)，If=Ife=常數(shù)時(shí)，n=f（P2）的關(guān)系曲線。根據(jù)U=Es+IsRs和Es=CEn可的轉(zhuǎn)速公式： （2.1）由此可見(jiàn),在Ue和Ife的條件下,如果忽略電樞反應(yīng)的去磁作用.當(dāng)P2上升時(shí),由于電樞電阻壓降ISRS的增大,轉(zhuǎn)速n下降.但電樞電阻RS一般都比較小,在額定工作狀態(tài)下,電樞電阻壓降差不多只占額定電壓Ue的5左右.因此,速率特性是一條略微下垂的直線。（2）轉(zhuǎn)矩特性是指U=Ue=常數(shù)，If=Ife=常數(shù)時(shí)，Mdc=f（P2）的關(guān)系曲線。根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩M2和輸出功率的關(guān)系： （2.2）由式可知，若n不變，則M2= f（P2）是一根通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線?？墒菍?shí)際上當(dāng)P2增大時(shí)，轉(zhuǎn)速n略有下降，使得M2= f（P2）曲線略向上彎曲。因?yàn)镸dc=M2+M0，其中M0系由摩擦損耗和鐵耗所引起的，當(dāng)P2增加時(shí)，轉(zhuǎn)速n變化不大，所以和轉(zhuǎn)速有關(guān)的摩擦損耗和鐵耗變化不大，故M0可以看成為常數(shù)。因此，在M2= f（P2）曲線上加上空載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩M0，便得轉(zhuǎn)矩特性Mdc=f（P2），如圖2.2所示。2.3系統(tǒng)構(gòu)成原理 如下圖，I、U、P分別為電流變送器、電壓變送器和功率變送器；R為電阻/電壓變換器；t溫度變送器。以上各量為模擬量，經(jīng)模擬多路開(kāi)關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字量送入微機(jī)。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的模擬信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)矩儀變換成數(shù)字信號(hào)，連同頻率信號(hào)一起經(jīng)數(shù)字量接口電路直接送入微機(jī)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率調(diào)節(jié)以及被試電機(jī)的負(fù)載調(diào)節(jié)可在計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。由微機(jī)送入控制信號(hào)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和模擬開(kāi)關(guān)后，可以利用晶閘管電路或伺服電機(jī)等對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻率、電壓和負(fù)載的自動(dòng)調(diào)節(jié)。 按照電機(jī)學(xué)的基本原理，事先編制好微機(jī)的數(shù)據(jù)處理程序軟件，經(jīng)過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算后，就可以通過(guò)顯示器和打印機(jī)輸出被試電機(jī)的特性數(shù)據(jù)和特性曲線，或者直接輸出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，從而對(duì)被試電機(jī)的性能作出評(píng)價(jià)。 圖 2 . 3 系統(tǒng)框圖 2.4 試驗(yàn)項(xiàng)目該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是以常用中小型電磁式他勵(lì)直流電機(jī)為測(cè)試對(duì)象。測(cè)試內(nèi)容由以下幾個(gè)通用試驗(yàn)項(xiàng)目組成：（1）空載試驗(yàn) （2）負(fù)載試驗(yàn)（3）溫升試驗(yàn)（4）他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有轉(zhuǎn)速調(diào)整率的測(cè)定2.4.1空載試驗(yàn)（1）試驗(yàn)?zāi)康?直流電機(jī)的空載特性是指當(dāng)電機(jī)在空載發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下，以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電樞電壓和勵(lì)磁電流的關(guān)系曲線。做此試驗(yàn)的目的是檢查電機(jī)的磁路飽和情況和氣隙的大小。（2）試驗(yàn)方法試驗(yàn)時(shí)，將被試電機(jī)的勵(lì)磁繞組由單獨(dú)的可調(diào)電源供電，即不管電機(jī)原來(lái)的勵(lì)磁方式如何，均改做他勵(lì)。用輔助電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)被試機(jī)，并調(diào)節(jié)被試機(jī)轉(zhuǎn)速使之保持在額定值不變。電路原理如圖2 . 4： 圖 2 . 4 空載特性的測(cè)定電路原理圖試驗(yàn)步驟：被試電機(jī)勵(lì)磁電流從零開(kāi)始，逐步增加，直到電樞電壓達(dá)到130%的額定電壓為止，然后再逐步減小勵(lì)磁電流，一直回到零。在做曲線上升分支和下降分支時(shí)，各讀取79個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)讀取電樞電壓和勵(lì)磁電流，在電樞電壓額定值附近多讀取幾點(diǎn)。根據(jù)各點(diǎn)數(shù)據(jù)畫(huà)出上升分支和下降分支兩條曲線，如圖2 . 5： 圖 2 . 5 直流電機(jī)的空載特性曲線因?yàn)橄陆捣种Ц芊从吵鲭姍C(jī)的磁路特點(diǎn)，并可以測(cè)定出剩磁所產(chǎn)生的空載電動(dòng)勢(shì)，所以有時(shí)只做下降分支。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是測(cè)試中勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)，只允許按一個(gè)方向進(jìn)行。比如在做下降分支時(shí)，某一點(diǎn)調(diào)得過(guò)低，需要再調(diào)高一點(diǎn)，此時(shí)應(yīng)將電流調(diào)到最高值，然后再降低到所需要的一點(diǎn)。二是由于電機(jī)的磁路比較飽和，電樞電壓調(diào)不到130%的額定值時(shí)，應(yīng)盡可能調(diào)高電壓，但勵(lì)磁電流不能超過(guò)額定值的兩倍。在做檢查試驗(yàn)時(shí)，無(wú)需做出整條曲線，而是僅做下降分支中額定電壓時(shí)的一點(diǎn)。其值和型試試驗(yàn)值比較，在額定勵(lì)磁電流時(shí)，空載電樞電壓值允許相差5%。如果超差，則應(yīng)對(duì)電機(jī)的磁極和電樞間的氣隙進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)電樞電壓偏高時(shí)，應(yīng)增大氣隙；反之，應(yīng)在磁極下面增加墊片，以減小氣隙。氣隙的調(diào)整范圍按下式進(jìn)行計(jì)算: =2偏差值 % （2.6）式中 需要調(diào)整的氣隙，mm； 原主極氣隙，mm。2.4.2負(fù)載試驗(yàn)（1）試驗(yàn)?zāi)康闹绷麟姍C(jī)的額定負(fù)載試驗(yàn)是量取和校核額定負(fù)載時(shí)的勵(lì)磁電流值（對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)）和額定負(fù)載時(shí)的電樞電流、勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)速的數(shù)值（對(duì)于電動(dòng)機(jī)），同時(shí)檢查換向情況、振動(dòng)情況和現(xiàn)場(chǎng)的其他情況。（2）試驗(yàn)方法:直流電機(jī)的負(fù)載試驗(yàn)有兩種方法，直接負(fù)載法和回饋法?；仞伔ㄓ职ǘ喾N型式的回饋。由于直接負(fù)載法線路簡(jiǎn)單，操作方便，所以該系統(tǒng)采用此法。直接負(fù)載法的電路原理如圖2 . 6所示。被試電機(jī)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是電動(dòng)機(jī)。輸出的負(fù)載電阻是可調(diào)節(jié)的電阻器，一般使用調(diào)光電阻器（電燈）、水電阻、鑄鐵電阻、電爐絲等。 圖 2 . 6 直流負(fù)載法電路原理圖試驗(yàn)發(fā)電機(jī)時(shí)，調(diào)整M的轉(zhuǎn)速達(dá)到發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，并保持在試驗(yàn)過(guò)程中不變。合上開(kāi)關(guān)Q，調(diào)節(jié)G的勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)的電壓為額定值。逐步向小調(diào)節(jié)負(fù)載電阻，使發(fā)電機(jī)輸出電流增至額定值。此時(shí)記錄發(fā)電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速及勵(lì)磁電流值。和此同時(shí)應(yīng)檢查換向，確定火花等級(jí)并做好記錄。還要檢查電機(jī)的振動(dòng)情況及軸承運(yùn)行的情況。試驗(yàn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，首先為被試電機(jī)加上勵(lì)磁電流，并調(diào)到額定值。合上Q1，逐步增加電源電壓至額定值，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速基本是額定轉(zhuǎn)速。合上Q，逐步增加直流發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁電流，電動(dòng)機(jī)的電流也隨著增加，直到電動(dòng)機(jī)的電流電流達(dá)到額定值時(shí)，再逐一調(diào)整電動(dòng)機(jī)的電源電壓和電樞電流，使電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行。此時(shí)記錄直流電動(dòng)機(jī)的端電壓、電樞電流、勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)速等，同時(shí)檢查振動(dòng)及軸承運(yùn)行情況。應(yīng)注意電機(jī)應(yīng)在額定狀態(tài)下運(yùn)行1h，或按電機(jī)的要求，進(jìn)行定時(shí)的額定負(fù)載運(yùn)行。發(fā)電機(jī)負(fù)載特性一般指外特性，既發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速及勵(lì)磁保持不變時(shí)，端電壓對(duì)負(fù)載電流的關(guān)系。所謂勵(lì)磁保持不變，是指電機(jī)在額定負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁不變。對(duì)他勵(lì)發(fā)電機(jī)保持勵(lì)磁電流不變；對(duì)并勵(lì)、復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)保持勵(lì)磁變阻器的位置不變。試驗(yàn)時(shí)，保持電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁不變，改變負(fù)載電流由125%的額定值降低到零，共測(cè)量57點(diǎn)，每一點(diǎn)記錄端電壓，電樞電流、轉(zhuǎn)速及勵(lì)磁電流。然后繪制U = f （Ia）曲線。電動(dòng)機(jī)的負(fù)載特性一般指轉(zhuǎn)速特性，即電動(dòng)機(jī)端電壓和勵(lì)磁不變時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)負(fù)載電流的關(guān)系。所謂勵(lì)磁不變，是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁不變。對(duì)他勵(lì)、并勵(lì)電機(jī)保持額定勵(lì)磁電流不變，對(duì)復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)應(yīng)保持勵(lì)磁電阻器位置不變。試驗(yàn)時(shí)，保持電機(jī)的額定電壓不變，勵(lì)磁不變。改變負(fù)載電流由125%的額定值降到零（對(duì)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)應(yīng)為1/4額定值），測(cè)量57點(diǎn)。每一點(diǎn)記錄端電壓、電樞電流、轉(zhuǎn)速及勵(lì)磁電流。然后繪制n = f （Ia）曲線。對(duì)于可以逆轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)對(duì)兩個(gè)方向進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于轉(zhuǎn)速可調(diào)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)在最高和最低轉(zhuǎn)速下，都進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)2.4.3溫升試驗(yàn)（1）溫升試驗(yàn)?zāi)康?電機(jī)各部分溫度如電機(jī)繞組溫度、軸承溫度、鐵芯溫度及機(jī)殼溫度，特別是繞組溫度不僅表示電機(jī)的發(fā)熱狀態(tài)，而且和電機(jī)的壽命有直接聯(lián)系。據(jù)測(cè)定，繞組每升高10，繞組的壽命減少一半。因此，電機(jī)各部分只有在低于其最高允許工作溫度下使用，才能保證其經(jīng)濟(jì)使用壽命和運(yùn)行可靠性。電機(jī)溫升的測(cè)量方法根據(jù)規(guī)定有四種：溫度計(jì)法、電阻法、埋置檢溫計(jì)法和迭加法（雙橋?qū)﹄姕y(cè)溫法），此外，目前國(guó)內(nèi)正在研制的有無(wú)線電測(cè)溫、紅外線測(cè)溫核溫度指示器等等。在我們研制的電機(jī)測(cè)試控系統(tǒng)中，溫度的測(cè)量由Pt100測(cè)得溫度再傳給工控機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理。（2）電機(jī)溫升、溫升限度的概念1. 電機(jī)某部件和周圍介質(zhì)溫度之差，稱電機(jī)該部件的溫升。2. 電機(jī)在額定負(fù)載下長(zhǎng)期運(yùn)行達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電機(jī)各部件溫升的允許極限，稱溫升限度。電機(jī)溫升限度，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB755-65中作了明確規(guī)定。（3）絕緣結(jié)構(gòu)、耐熱等級(jí)概念:1. 一種或幾種絕緣材料的組合稱絕緣結(jié)構(gòu)。2. 耐熱等級(jí)表示絕緣結(jié)構(gòu)的最高允許工作溫度，并在這樣的溫度下它能在預(yù)定的使用期內(nèi)維持其性能，在允許的范圍內(nèi)及其所分的等級(jí)耐熱等級(jí)。耐熱等級(jí)的具體劃分見(jiàn)下表： 絕緣等級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)極限溫度環(huán)境溫度溫升限值Y904045A1054060E1204075B1304080F15540100H18040125 表 2 . 1從上所述，電機(jī)中不同耐熱等級(jí)的絕緣材料有著不同的最高允許工作溫度。所謂最高允許工作溫度是指：在此溫度下長(zhǎng)期使用時(shí)，絕緣材料的物理、機(jī)械、化學(xué)和電氣性能不發(fā)生顯著惡性變化，如超過(guò)此溫度，則絕緣材料的性能發(fā)生質(zhì)變，或引起快速老化。因此，絕緣材料最高允許工作溫度是根據(jù)它經(jīng)濟(jì)使用壽命確定的。從附表中可以看到，溫升限度基本上取決于絕緣材料的等級(jí)，但也和溫度的測(cè)量方法、被測(cè)部的傳熱和散熱條件有關(guān)，取決于絕緣材料的最高允許工作溫度。當(dāng)周圍冷卻介質(zhì)（例如空氣）的最高溫度確定后，就可根據(jù)絕緣材料的最高允許工作溫度規(guī)定電機(jī)部件的溫升限度。根據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)各地的絕對(duì)最高溫度一般在3540之間，因此在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定+40作為冷卻介質(zhì)的最高標(biāo)準(zhǔn)。（4）溫升試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程 1. 冷卻介質(zhì)溫度測(cè)量。所謂冷卻介質(zhì)是指能夠直接或間接地把定子和轉(zhuǎn)子繞組、鐵心以及軸承的熱量帶走的物質(zhì)；如空氣、水和油類等?？恐車諝鈦?lái)冷卻的電機(jī)，冷卻空氣的溫度（一般指環(huán)境溫度）可用放置在冷卻空氣進(jìn)放電機(jī)途徑中的幾只膨脹式溫度計(jì)測(cè)量。溫度傳感器所處的位置，離電機(jī)12m，并不受外來(lái)輻射熱及氣流的影響。宜選用分度為0.2或0.5、量程為050為適宜。2. 繞組溫度的測(cè)量。電阻法是測(cè)定繞組溫升公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法。1000kW以下的交流電機(jī)幾乎都只用電阻法來(lái)測(cè)量。電阻法是利用電動(dòng)機(jī)的繞組在發(fā)熱時(shí)電阻的變化，來(lái)測(cè)量繞組的溫度，具體方法是利用繞組的直流電阻，在溫度升高后電阻值相應(yīng)增大的關(guān)系來(lái)確定繞組的溫度，其測(cè)得是繞組溫度的平均值。冷態(tài)時(shí)的電阻（電機(jī)運(yùn)行前測(cè)得的電阻）和熱態(tài)時(shí)的電阻（運(yùn)行后測(cè)得的電阻）必須在電機(jī)同一出線端測(cè)得。繞組冷態(tài)時(shí)的溫度在一般情況下，可以認(rèn)為和電機(jī)周圍環(huán)境溫度相等。這樣就可以計(jì)算出繞組在熱態(tài)的溫度了。3. 鐵心溫度的測(cè)量。定子鐵心的溫度可用幾只溫度計(jì)沿電機(jī)軸向貼附在鐵心軛部測(cè)量，以測(cè)得最高溫度。對(duì)于封閉式電機(jī)，溫度傳感器可以裝在機(jī)座吊環(huán)孔內(nèi)。鐵心溫度也可用放在齒低部的銅康銅熱電偶或電阻溫度計(jì)測(cè)量。4. 機(jī)殼溫度的測(cè)量。測(cè)量機(jī)殼溫度時(shí)，對(duì)防護(hù)式電機(jī)，應(yīng)把溫度傳感器放在機(jī)殼中部。2.4.4他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有轉(zhuǎn)速調(diào)整率的測(cè)定（1）概念：直流電動(dòng)機(jī)固有轉(zhuǎn)速調(diào)整率是指電動(dòng)機(jī)在保持額定電壓和勵(lì)磁不變的情況下，由滿載到空載（或1/4負(fù)載）時(shí)的轉(zhuǎn)速變化率。（2）試驗(yàn)方法:試驗(yàn)時(shí)，保持電動(dòng)機(jī)額定電壓和勵(lì)磁電流不變，其負(fù)載電流的調(diào)整步驟及方向，同電壓調(diào)整率的測(cè)定。只是對(duì)于不允許空載的電動(dòng)機(jī)，負(fù)載電流不能調(diào)到零，而是不少于1/4額定值。試驗(yàn)過(guò)程中，如在額定電流時(shí)的轉(zhuǎn)速和開(kāi)始時(shí)有明顯差異，則應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)同時(shí)讀取轉(zhuǎn)速、負(fù)載電流、勵(lì)磁電流和電樞電壓的數(shù)值，并繪制轉(zhuǎn)速對(duì)于負(fù)載電流的關(guān)系曲線。對(duì)于允許逆轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)在兩個(gè)方向上測(cè)取轉(zhuǎn)速調(diào)整率；對(duì)于變速電動(dòng)機(jī)，應(yīng)在最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速時(shí)測(cè)取轉(zhuǎn)速調(diào)整率。檢查試驗(yàn)時(shí)，僅做額定負(fù)載和空載（對(duì)不允許空載的電動(dòng)機(jī)為1/4負(fù)載）兩個(gè)點(diǎn)，并依下式進(jìn)行計(jì)算 （2.7）式中 nN固有轉(zhuǎn)速調(diào)整率 nN額定轉(zhuǎn)速，r/min n0空載時(shí)的轉(zhuǎn)速，r/min第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括試：（1） 試驗(yàn)線路的設(shè)計(jì)（2） 試驗(yàn)電源的設(shè)計(jì)（4） 通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1試驗(yàn)線路設(shè)計(jì):3.1.1線路方案的設(shè)計(jì)將兩臺(tái)同型號(hào)、同規(guī)格的被試他勵(lì)直流電機(jī)用連軸器偶合起來(lái)，其中一臺(tái)作被試機(jī)，另一臺(tái)作陪試機(jī)，由電網(wǎng)提供工頻380V的交流電源給一套電動(dòng)發(fā)電機(jī)組的拖動(dòng)電機(jī)供電，其中一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)作線路機(jī)，用于補(bǔ)充線路中的能量損耗。3.1.2 試驗(yàn)原理圖圖 3 . 1 試驗(yàn)電源接線圖這個(gè)實(shí)驗(yàn)線路方案主要實(shí)用于被試電機(jī)額定電流在1000A以下的他勵(lì)直流電機(jī)。3.2 試驗(yàn)電源的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的勵(lì)磁電源均采用全波橋式半控整流電路。3.2.1全波橋式半控整流電路工作原理電感性負(fù)載的單相全波橋式半控整流電路如下圖所示。3.2單相全波橋式半控整流電路原理圖（1） u2為正半周時(shí)，a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位，晶閘管T1和二極管D2承受正向電壓而導(dǎo)通，電流的通路為aT1RLD2b。當(dāng)u2=0時(shí)，T1關(guān)斷。 （2） u2為負(fù)半周時(shí)，b點(diǎn)電位高于a點(diǎn)電位，晶閘管T2和二極管D1承受正向電壓而導(dǎo)通，電流的通路為bT2RLD1a。當(dāng)u2=0時(shí)T2關(guān)斷。其波形圖如下圖所示。圖 3.3全波橋式半控整流電路波形3.2.2全波橋式半控整流電路相關(guān)參數(shù)（1） 負(fù)載電壓Uo比單相半波可控整流時(shí)大一倍，即U0=0.9U2（1+cos）/2式中，=0時(shí)，Uo=0.9U2為最大，=180時(shí)，Uo=0為最小，所以的移相范圍為0180。（2） 負(fù)載電流Io由Io= Uo/RL可得I0=0.9U2（1+cos）/2RL（3） 晶閘管上的電壓棗晶閘管和二極管所承受的最大正反向電壓都為電源電壓u2的最大值，即（4） 功率因數(shù)cos: cos=（5） 晶閘管上的電流棗流過(guò)每個(gè)晶閘管和二極管的電平均值為負(fù)載電流的一半，即IT=IB=I0/2=0.45 U2（1+cos）/2RL。3.3 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.3.1 工控機(jī)：電機(jī)試驗(yàn)中一般選用工業(yè)控制用微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱“工控機(jī)”。工控機(jī)的抗干擾能力較強(qiáng)，能夠較好地適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境。在電機(jī)試驗(yàn)中，數(shù)據(jù)的采集是指把各種電量和各種非電量自動(dòng)地傳輸?shù)轿C(jī)中。微型計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字量，而一般的電量和非電量均是模擬量，如電量中的電壓、電流、功率及非電量中的電阻、轉(zhuǎn)矩、溫度等。模擬量要轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，才能輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)的方式有兩種，第一種人工從鍵盤輸入；第二種是通過(guò)計(jì)算機(jī)的接口自動(dòng)地把數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)。而數(shù)字量自動(dòng)的輸入計(jì)算機(jī)的方法又分兩種方式：（1） 采用數(shù)字式智能電子測(cè)量?jī)x器（2） 采用A/D轉(zhuǎn)換板及傳感器來(lái)完成電量及非電量的測(cè)量 該系統(tǒng)采用第一種方式，該方式的特點(diǎn)如下：（1） 計(jì)量維修方便，可靠性高；（2） 積木式功能可以擴(kuò)充（3） 顯示直觀（4） 抗干擾能力強(qiáng) 本方法是目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)比較流行的方法，但其缺點(diǎn)是系統(tǒng)組成的成本較高。3.3.2 電量變送器交流電流變送器；交流電壓變送器,頻率變送器；功率變送器；功率因數(shù)變送器；直流電壓變送器；溫濕度組合變送器；直流電流變送器；交流、直流開(kāi)關(guān)量變送器；空調(diào)開(kāi)關(guān)量變送器；溫度開(kāi)關(guān)量變送器；三電壓交流開(kāi)關(guān)量變送器；直流欠壓開(kāi)關(guān)量變送器；霍爾電流傳感器；霍爾電壓傳感器；霍爾電流變送器；濕度開(kāi)關(guān)量變送器。（1）產(chǎn)品介紹：交流電流（電壓）變送器是一種能將被測(cè)交流電流（交流電壓）轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出直流電壓或直流電流的儀器，廣泛使用于電力、郵電、石油、煤炭、冶金、鐵道、市政等部門的電氣裝置、自動(dòng)控制以及調(diào)度系統(tǒng)。交流電流、電壓變送器具有單路、三路組合結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：1. 準(zhǔn)確度高（典型：0.2%，最好0.05%）。2. 整個(gè)量程范圍都有極高的線性度。3. 集成化程度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，優(yōu)良的溫度特性和長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性，使變送器免于定期校驗(yàn)。（2）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T13850-1998idtIEC688:1992（3）主要技術(shù)指標(biāo)1. 精度等級(jí)：0.2級(jí)、0.5級(jí)2. 輸入、輸出及輔助電源參數(shù)3. 輸入頻率：50Hz5Hz4. 過(guò)載輸入：電流：2倍連續(xù)30倍1秒電壓：2倍連續(xù)5. 吸收功率：電壓回路：0.5VA/450V電壓回路：0.2VA/100V電流回路：0.1VA/5A6. 響應(yīng)時(shí)間：350ms7. 輸出負(fù)載：電流：當(dāng)輔助電源24V時(shí)，RL650歐；當(dāng)輔助電源為12V、15V時(shí)，RL300歐；電壓：RL2k歐8. 工頻耐壓：輸入/輸出/外殼間：AC2kV/min9. 絕緣電阻：20M歐10.沖擊電壓：5kV/1.2-50us（峰值）11.工作環(huán)境：溫度:-1050濕度:1090%（無(wú)凝露）12. 貯藏條件：溫度:-4070濕度:1095%（無(wú)凝露）13. 外形尺寸：YDD-I、YDD-U型：55mm75mm120mm立方Y(jié)DD-3I、YDD-3U型：110mm75mm120mmYDE-I、YDE-U型：42mm75mm70mmYDE-3I、YDE-3U型：110mm75mm70mmYDF-I、YDF-3U型：104mm31mm77mmYDL-I(3I)、YDL-U(3U)型：75mm22.5mm100mmHC300系列智能電壓、電流表型號(hào)說(shuō)明型型 譜說(shuō) 明HC-300智能電壓、電流表外型尺寸A橫式16080125mmA/S豎式80160125mmB方式9696110 mmC橫式9648110 mmC/S豎式4896110 mmD方式7272110 mmF方式4848110 mm報(bào)警點(diǎn)數(shù)BB0無(wú)報(bào)警輸出；B1-1個(gè)繼電器輸出通 訊 輸 出P微型打印機(jī)R串行通訊RS232S串行通訊RS485通 訊 輸 出P微型打印機(jī)R串行通訊RS232S串行通訊RS485供 電 電 源220VAC供電WDC24V供電輸 入 信 號(hào)AV ( )交流電壓輸入，( )內(nèi)記入輸入量程DV ( )直流電壓輸入，( )內(nèi)記入輸入量程AA ( )交流電流輸入，( )內(nèi)記入輸入量程DA ( )直流電流輸入，( )內(nèi)記入輸入量程表 3 . 13.3.3 傳感器（1）概念、原理和特性：將測(cè)量對(duì)象的非電量信號(hào)變換成電信號(hào)的元、器件稱之為敏感元件。不僅具有信號(hào)變換而且具有信號(hào)處理功能的裝置稱之為傳感器。通過(guò)微型計(jì)算機(jī)的使用來(lái)提高儀器儀表的性能，提高儀器儀表本身自動(dòng)化、智能化程度和數(shù)據(jù)處理能力。儀器儀表不僅供單項(xiàng)使用，而且可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)通道，和電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，組成各種測(cè)試控制管理綜合系統(tǒng)，滿足更高的要求。（2）傳感器的選用的注意點(diǎn)1. 測(cè)量條件如果誤選傳感器，就會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。為此，要從系統(tǒng)總體考慮，明確使用的目的。測(cè)量條件如：測(cè)量范圍，輸入信號(hào)的帶寬，要求的精度，測(cè)量所需要的時(shí)間、輸入發(fā)生的頻繁程度。2. 傳感器的性能精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)、輸出量及電平，校準(zhǔn)周期，過(guò)輸入保護(hù)。3. 傳感器的使用條件如設(shè)置的場(chǎng)所，環(huán)境，測(cè)量時(shí)間，和顯示器之間的信號(hào)傳輸距離，和外界設(shè)備的連接方式以及供電電源的容量等。4. 傳感器的使用注意事項(xiàng)精度較高的傳感器都需要定期校準(zhǔn)，一般來(lái)說(shuō)，須36個(gè)月校準(zhǔn)一次；傳感器通過(guò)插頭和拱橋電源和二次儀表連接時(shí)，應(yīng)注意引線號(hào)不能接錯(cuò)；各種傳感器都有一定的過(guò)載能力，但使用時(shí)盡量不要超出量程傳感器的特性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓亢洼敵隽恐g的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常把傳感器的特性分為兩種：靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。靜態(tài)特性是指輸入不隨時(shí)間而變化的特性，它表示傳感器在被測(cè)量各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關(guān)系。動(dòng)態(tài)特性是指輸入隨時(shí)間而變化的特性，它表示傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。一般來(lái)說(shuō)，傳感器的輸入和輸出關(guān)系可用微分方程來(lái)描述。理論上，將微分方程中的一階及以上的微分項(xiàng)取為零時(shí)，即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動(dòng)特性的一個(gè)特例。傳感器除了描述輸入和輸出量之間的關(guān)系特性外，還有和使用條件、使用環(huán)境、使用要求等有關(guān)的特性。（3）傳感器的靜特性傳感器的輸入-輸出關(guān)系:輸入（外部影響：沖振、電磁場(chǎng)、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度、誤差因素）傳感器輸出（外部影響：溫度、供電、各種干擾穩(wěn)定性、溫漂、穩(wěn)定性（零漂）、分辨力、誤差因素）。人們總希望傳感器的輸入和輸出成唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且最好呈線性關(guān)系。但一般情況下，輸入輸出不會(huì)完全符合所要求的線性關(guān)系，因傳感器本身存在著遲滯、蠕變、摩擦等各種因素，以及受外界條件的各種影響。 傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有：線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨率、漂移、穩(wěn)定性等。（4）傳感器的動(dòng)特性動(dòng)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。很多傳感器要在動(dòng)態(tài)條件下檢測(cè)，被測(cè)量可能以各種形式隨時(shí)間變化。只要輸入量是時(shí)間的函數(shù)，則其輸出量也將是時(shí)間的函數(shù)，其間關(guān)系要用動(dòng)特性來(lái)說(shuō)明。設(shè)計(jì)傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)性能要求和使用條件選擇合理的方案和確定合適的參數(shù)；使用傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)特性和使用條件確定合適的使用方法，同時(shí)對(duì)給定條件下的傳感器動(dòng)態(tài)誤差作出估計(jì)?？傊?，動(dòng)特性是傳感器性能的一個(gè)重要方面，對(duì)其進(jìn)行研究和分析十分必要?？偟膩?lái)說(shuō)，傳感器的動(dòng)特性取決于傳感器本身，另一方面也和被測(cè)量的形式有1. 規(guī)律性的： a. 周期性的：正弦周期輸入、復(fù)雜周期輸入；b. 非周期性的：階躍輸入、線性輸入、其他瞬變輸入2. 隨機(jī)性的：a. 平穩(wěn)的：多態(tài)歷經(jīng)過(guò)程、非多態(tài)歷經(jīng)過(guò)程；b. 非平穩(wěn)的隨機(jī)過(guò)程。在研究動(dòng)態(tài)特性時(shí)，通常只能根據(jù)“規(guī)律性”的輸入來(lái)考慮傳感器的響應(yīng)。復(fù)雜周期輸入信號(hào)可以分解為各種諧波，所以可用正弦周期輸入信號(hào)來(lái)代替。其它瞬變輸入不及階躍輸入來(lái)得嚴(yán)峻，可用階躍輸入代表。因此，“標(biāo)準(zhǔn)”輸入只有三種；正弦周期輸入、階躍輸入和線性輸入。而經(jīng)常使用的是前兩種。3.3.4溫度傳感器（Ni-1000 SOT溫度傳感器）（1）概述溫度傳感器有各種類型，基本上可分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式傳感器就是溫敏傳感器和被測(cè)物體直接接觸來(lái)測(cè)量其溫度，這是測(cè)溫的最基本方式。這種測(cè)量方式通過(guò)接觸的被測(cè)物體的熱量傳給溫敏傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，這種測(cè)溫方式將使被測(cè)物體的溫度降低，特別是被測(cè)物體較小時(shí)，這種作用尤為顯著，從而不能進(jìn)行精確的溫度測(cè)量。因此，采用這種方式的前提條件是，被測(cè)物體的熱容量同溫敏傳感器元件相比要足夠大。非接觸測(cè)溫方式通過(guò)測(cè)量來(lái)自被測(cè)物體的輻射的熱量，可以遠(yuǎn)距離測(cè)量物體的溫度，使用范圍廣。但它常需要能夠聚集輻射熱能的光學(xué)系統(tǒng)和各種輔助設(shè)備?，F(xiàn)在工業(yè)上廣泛使用的傳統(tǒng)溫度傳感器是銅、鎳、鉑金屬，電阻體和各種熱電偶。鉑等金屬電阻體是利用金屬材料的電阻隨溫度升高而增加這一現(xiàn)象制成，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，精確度較高，線性度也好。熱電偶是利用物理學(xué)中的塞貝克效應(yīng)制成的溫度傳感器。當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體A和B組成閉合回路時(shí)，若兩端結(jié)點(diǎn)溫度不同，則回路中產(chǎn)生電流，相應(yīng)的電勢(shì)稱為熱電勢(shì)，這種裝置稱為熱電偶。常見(jiàn)的有鉑銠鉑熱電偶、鎳鉻鎳鋁熱電偶和銅康銅熱電偶。（2）特性DIN43760 TCR（電阻溫度系數(shù)）=6178ppm/K(0100R(T)=Ro*(1+a*T+b*T2+c*T4+d*T6)a=5,485*10-3b=6,650*10-6 c=2,805*10-11d=-2,000-17 3.3.5 霍爾電流傳感器（YDG-HSD系列霍爾電流傳感器）（1） 概述YDG系列霍爾效應(yīng)傳感器，可以測(cè)量任意波形的電流和電壓，輸出端能真實(shí)地反映輸入端電流或電壓的波形參數(shù)。針對(duì)霍爾效應(yīng)傳感器普遍存在溫度漂移大的缺點(diǎn)，采用補(bǔ)償電路進(jìn)行控制，有效地減少了溫漂對(duì)測(cè)量精度的影響，確保測(cè)量準(zhǔn)確；具有精度高、安裝方便、售價(jià)低的特點(diǎn)。YDG系列霍爾效應(yīng)傳感器廣泛使用于變頻調(diào)速裝置、逆變裝置、UPS電源、通信電源、電焊機(jī)、電力機(jī)車、變電站、數(shù)控機(jī)床、電解電鍍、微機(jī)監(jiān)測(cè)、電網(wǎng)監(jiān)控等需要隔離檢測(cè)電流電壓的設(shè)施中。（2）原理YDG-HSD系列電流傳感器是一種原邊和副邊高度電隔離，副邊真實(shí)反映被測(cè)直流、交流、脈動(dòng)電流等原邊波形的傳感器。它具有反應(yīng)時(shí)間快、過(guò)載能力強(qiáng)、溫度特性高、輸出連續(xù)可調(diào)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。（3）通用性能指標(biāo)測(cè)量范圍2I N頻率特性010KHz過(guò)載能力20I N絕緣耐壓2.0KV RMS/50Hz/min精度等級(jí)優(yōu)于0.5%I N工作溫度070線性度優(yōu)于0.2%工作電源12V15V失調(diào)電壓小于20mV電源耗電12mA溫度漂移優(yōu)于50ppm/阻燃特性UL94-V O反應(yīng)時(shí)間小于10uS內(nèi)置電源浪涌、極性反接保護(hù)；表 3 . 2（4）YDG-HSD-2-A型電流傳感器型 號(hào)輸 入/輸 出引腳接線YDG-HSD-2-50A050A/04V1.正工作電源端2.負(fù)工作電源端3.測(cè)量輸出端4.公共接地端YDG-HSD-2-100A0100A/04V0100A/04V0150A/04VYDG-HSD-2-200A0200A/04VYDG-HSD-2-300A0300A/04V表 3 . 3 3.3.6 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(JN338數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器)轉(zhuǎn)矩傳感器在電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、鉆探機(jī)械等眾多的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力測(cè)試系統(tǒng)中及數(shù)控機(jī)械加工中心、自動(dòng)機(jī)床等機(jī)電一體化設(shè)備中已獲得廣泛的使用。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩傳感器通常采用電阻應(yīng)變橋來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩信號(hào)，并采用導(dǎo)電滑環(huán)來(lái)耦合電源輸入及應(yīng)變信號(hào)輸出，由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸，因此不可避免地存在著磨損和發(fā)熱，這樣不但限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命，同時(shí)由于接觸不可靠，也不可避免地會(huì)引起測(cè)量信號(hào)的波動(dòng)及誤差的增加。因此，如何在旋轉(zhuǎn)軸上進(jìn)行能源及信號(hào)的可靠耦合已成為轉(zhuǎn)矩傳感器最棘手的問(wèn)題，而JN338數(shù)字式轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器則巧妙地解決了這個(gè)問(wèn)題。JN338是北京三晶創(chuàng)業(yè)集團(tuán)公司的產(chǎn)品，該傳感器采用兩組特殊環(huán)形旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)能源的輸入及轉(zhuǎn)矩信號(hào)的輸出，從而解決了旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中能源及信號(hào)可靠地在旋轉(zhuǎn)部分和靜止部分之間的傳遞問(wèn)題。該傳感器還可同時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的測(cè)量，從而可方便地計(jì)算出軸輸出功率，因此，利用該傳感器可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及軸功率的多參數(shù)輸出。（1）JN338的主要特性檢測(cè)手段為應(yīng)變電測(cè)技術(shù)；測(cè)量精度高信號(hào)檢出、處理均用數(shù)字技術(shù)；抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)需