傳感器原理與使用方法

1、WORD格式傳感器原理與使用方法傳感器的原理與使用方法1 概述在監(jiān)控系統(tǒng)中，測量X圍廣泛，包括上下壓配電設(shè)備、柴油發(fā)電機組、空調(diào)設(shè)備的交流電量：交流電壓、交流電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率等；整流器、直流配電設(shè)備、蓄電池組的直流量：直流電壓、直流電流；機房環(huán)境的各種物理量：溫度、濕度、紅外、煙感、水浸、門禁等；同時還有表示各種物理狀態(tài)的開關(guān)量。由于監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的輸入電量X圍只能是一些小電壓、小電流，而上述各種測量量卻是一些非電量、強電量，因此必須用一種信號變換裝置將它們轉(zhuǎn)換成 4 一 20mA 或 0 一 5V 的標準直流或交流信號。傳感器、變送器就是這樣一種信號變換裝置，它們把一種形

2、式的信號變換成另外一種形式的信號傳感器，或把同一種信號變換成不同大小或不同形式的信號變送器 。因此，傳感器和變送器在監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛應用，是監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的組成單元。一般地，傳感器是把各種物理量變換成另外一種大小、形式的物理量輸出，以便于觀察、測量或處理的裝置，在監(jiān)控系統(tǒng)中，傳感器是把各種物理量變換成一定形式電量輸出，以便于進展測量和數(shù)據(jù)采集的裝置。電量變送器那么是把各種形專業(yè)資料整理WORD格式式的電量變換成標準電量輸出的裝置。輸出的標準電量一般為： 4-20mA 或 0-20mA 的標準直流電流信號和0 一 5V 的標準直流或交流電壓信號。在監(jiān)控系統(tǒng)中，電量變送器一般用于各種交流電

3、量的變換，這些交流電量包括：交流電壓、交流電流、有功功率、功率因數(shù)和頻率等。交流電量的表示方法有多種，常用的有：瞬時值，有效值，平均值。由于監(jiān)控系統(tǒng)中各種要測量的電量和非電量種類繁多，相應的傳感器和變送器也各種各樣，但根據(jù)它們轉(zhuǎn)換后的輸出信號性質(zhì)，可分為分為模擬和數(shù)字兩種。在我公司的監(jiān)控系統(tǒng)中，各類傳感器、變送器有如下幾種：數(shù)字信號傳感器變送器：1.離子感煙探測器，用于探測煙霧濃度。當煙霧到達一定的濃度時，給出對應的數(shù)字量報警信號。2.微波雙鑒被動式紅外探測器XC-1 、單紅外探測器XP-5 ，當其探測X圍內(nèi)，有人體侵入時，提供對應的繼電器觸點信號輸出，給出對應的數(shù)字量報警信號。3.玻璃破碎傳

4、感器，當玻璃被擊碎時，提供對應的繼電器觸點信號輸出，給出對應的數(shù)字量報警信號。4.專業(yè)資料整理WORD格式水淹傳感器， 當傳感器被水淹住時，輸出一個標準的TTL 低電平信號。5.門磁開關(guān)，當門被翻開時提供對應的繼電器觸點信號輸出，給出對應的數(shù)字量報警信號。6.手動報警開關(guān)，串接入供電電源，可給出對應手動報警信號類似繼電器觸點信號輸出。模擬信號傳感器變送器有如下幾種：1.TRHU 溫濕度變送器單元，可測量環(huán)境溫濕度，輸出與環(huán)境溫濕度呈線性關(guān)系的直流電壓信號。2.改進型 TRHU 溫濕度變送器單元，測量環(huán)境溫濕度， 輸出與環(huán)境溫濕度呈線性關(guān)系的直流電流信號。3.諾金溫濕度變送器，測試環(huán)境溫濕度，輸

5、出與環(huán)境溫濕度呈線性關(guān)系的直流電流信號。4.電量變送器，監(jiān)測動力設(shè)備的各種運行參數(shù)，通?？蓽y量高低壓配電屏、 油機的交流電壓、交流電流、 交流頻率、 功率、功率因素等信號，直流電壓、直流電流等信號。通過電量變專業(yè)資料整理WORD格式送器進展轉(zhuǎn)換， 可將電壓、電流等強電信號轉(zhuǎn)換成標準的420mA 直流信號輸出。其中，我們現(xiàn)在采用的電量變送器有西南自動化公司的、*海鹽公司的、*雅達公司的。5.直流電流互感器，采用霍爾原理對直流電流進展非接觸測量，輸出 04V/5V 直流信號。6.HC6000 表，是用來測量交流電壓、交流電流、頻率、功率、功率因素的智能表，可以通過PCU 、 MISU 直接納入到我

6、們的系統(tǒng)中來，以省去傳感器、變送器及采集模塊。上述各類變送器、探測器、互感器的輸出信號，可以用以下監(jiān)控監(jiān)控模塊采集：多功能一體化監(jiān)控設(shè)備MISU 、通用采集模塊 CMU 、環(huán)境量采集模塊EMU 、電池監(jiān)測模塊BMU 、傳感器供電模塊TPU。分別簡稱為MISU、 CMU 、 EMU 、BMU 、 TPU。此外，在使用、安裝傳感器、變送器時，需要特別注意它們的特性，否那么，可能導致設(shè)備損壞或危害人身平安。這些特性包括：1.是否需要外接電源，電源電壓大小，交流還是直流。2.輸入電量的性質(zhì)及量程X圍。專業(yè)資料整理WORD格式3.輸出信號類型及量程X圍。2 各類傳感器原理及應用2.1 感煙傳感器火災傳感

7、器分感煙傳感器，感溫傳感器和火焰?zhèn)鞲衅?，感煙傳感器別離子感煙型和光電感煙型；感溫傳感器分定溫感溫型和差溫感溫型?；鹧?zhèn)鞲衅髦饕迷谔綔y無煙火災場合，價格高，一般情況下不采用。下面我們主要介紹在監(jiān)控系統(tǒng)中應用最多的感煙型傳感器的工作作原理。離子感煙傳感器利用放射性元素產(chǎn)生的射線，使空氣電離產(chǎn)生微電流來檢測。目前大局部離子感煙傳感器采用單源雙室工作，即采用一個放射源， 2 個工作室，一個為參考室，一個為探測室。 沒有煙進入探測室時， 兩室的微電流保持平衡，當煙霧進入探測室時，探測室電流發(fā)生變化，破壞平衡，傳感器將檢測到的信號送到一個正反響電路，產(chǎn)生報警輸出。離子感煙傳感器使用本卷須知：只有垂直煙才

8、能使其報警，因此煙感應裝在房屋的最頂部?；覊m會使感應頭的零敏度降低，因此應注意防塵。離子感煙傳感器使用放射性元素 Csl37，應防止拆卸傳感器，以免危害平安。光電感煙傳感器利用煙粒子對光的散射作用來探測煙的存專業(yè)資料整理WORD格式在。在光電感煙傳感器的探測室內(nèi)有一個發(fā)光管和一個接收管，發(fā)光管發(fā)射的光被接收管接收；當煙霧進入探測室時，由于煙粒子對光的散射作用，使得接收管接收的光減弱，從而檢測到煙霧的存在。光電感煙傳感器的電路及電氣特性與離子感煙傳感器相似。2.2 紅外傳感器包括被動式紅外傳感器和微波、紅外雙鑒傳感器。被動式紅外傳感器工作原理：目前平安防X領(lǐng)域普遍采用熱釋電傳感器制造的被動式紅外

9、傳感器。熱釋電材料包括鉆鈦酸鉛等，當其外表的溫度上升或下降，那么該外表產(chǎn)生電荷，這種效應稱熱釋電效應。用熱釋電材料制成的敏感元件上，涂上一層黑色外表，有良好的吸熱性，當紅外線照射時，熱電體溫度變化，極片發(fā)生變化，電極上產(chǎn)生電荷；當極片重新到達平衡時，電極上電壓消失；當紅外線撤降時，熱電體溫度下降，極片向相反方向轉(zhuǎn)化。在制作敏感元件時，把兩個極性相反的熱釋電敏感元件做在同一晶片上，這樣由于環(huán)境的影影響而使整個晶片產(chǎn)生溫度變化時，兩個傳感元產(chǎn)生的熱釋電信號相互抵消，起到補償作用。熱釋電傳感器在實際使用時，前面要安裝透鏡，通過專業(yè)資料整理WORD格式透鏡的外來紅外外線只會聚在一個傳感元上，產(chǎn)生的電信

10、號不會被抵消。熱釋電紅外傳感器作用的透鏡采用菲涅爾透鏡，實際上是一個透鏡組，它上面的的每一個單元透鏡一般部只有一個不大的視場角。而相鄰的兩個單元透鏡的視場既不連續(xù)，更不交疊，卻都相隔一個盲區(qū)，這些透鏡形成一個總的監(jiān)視區(qū)域，當人體在這一監(jiān)視區(qū)域中運動時，順次地進入某一單元透鏡的視場，又走出這一透鏡的視場，熱釋電傳感器對運動的人體一會兒看到， 一會兒看不到， 再過一會又看到， 也就是說，熱釋電傳感器對人體散發(fā)的紅外線一會兒接收到，一會兒又接收不到，引起熱釋電傳感器的溫度不斷變化，使它輸出一個又一個相應的信號。根據(jù)熱釋電傳感器工作原理，只要熱釋電元件的溫度發(fā)生變化，就會產(chǎn)生信號輸出，因此，任何會導致

11、熱釋電元件溫度變化的困素， 都會引起傳感器報警， 為了提高報警的可靠性，人們采取了多種措施，比方，為了降低環(huán)境度變化的影響，采用雙元或四元熱釋電傳感器，使環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輸出互相抵消，為了提高白光干擾，采用雙層濾光片等。根據(jù)熱釋電傳感器特點，為了減少傳感器的誤報警，在安裝熱釋電被動紅外傳感器時應注意以下問題：傳感器應防止安裝在諸如空調(diào)出風口附近、暖氣片附近等環(huán)境溫度正常變化的場所。專業(yè)資料整理WORD格式傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)應防止有熱源。傳感器盡量防止對著有強光的窗口。傳感器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)應防止出現(xiàn)小動物，如不可防止，應選用防小動物透鏡。2.3 微波、紅外雙鑒傳感器微波、紅外雙鑒傳感器是被動式紅外傳感器和微波傳感器的組合，微波傳感器根據(jù)多普勒效應原理來探測移動物體。傳感器發(fā)射微波，微波遇到障礙物時被反射回傳感器，當障礙物相對傳感器運動時，那么傳感器接收到的反射波頻率發(fā)生變化：當障礙物朝著傳感器運動時，傳感器接收到的反射波頻率比發(fā)射波高，當障礙物遠離傳感器運動時，傳感器接收到的反射波頻率比發(fā)射波低，因此，傳感器通過比較反射波和發(fā)射波的頻率來探測是否有移動物體進入。微波只對移動物體響應，紅外只對引起紅外溫度變化的物體響應，微波和紅外雙鑒傳感器只有兩者同時響應才會作出報警。因此，大大提高報警可靠