第5章：物理量的檢測(cè)與過(guò)程通道

1、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主講：賈振國(guó) 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院 電站控制教研室 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)第五章：物理量的檢測(cè)與過(guò)程通道第五章：物理量的檢測(cè)與過(guò)程通道水電廠測(cè)量的特點(diǎn) 一一二二傳感器與測(cè)量?jī)x表 水力機(jī)組的參數(shù)測(cè)量 三三四四物理量測(cè)量的過(guò)程通道 智能傳感器技術(shù)概述 五五長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象 1 1、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)、水電廠測(cè)量的特點(diǎn) 四位一體四位一體 水水 力、流量

2、、流速、水位等測(cè)量力、流量、流速、水位等測(cè)量 機(jī)機(jī) 力、力矩、位移、震動(dòng)、機(jī)械損傷力、力矩、位移、震動(dòng)、機(jī)械損傷 轉(zhuǎn)速、軸功率等測(cè)量轉(zhuǎn)速、軸功率等測(cè)量 電電 功率、頻率、電壓、電流、相位、功率、頻率、電壓、電流、相位、 諧波等測(cè)量諧波等測(cè)量 控控 系統(tǒng)工作狀態(tài)、故障、開(kāi)光位置、系統(tǒng)工作狀態(tài)、故障、開(kāi)光位置、 閥門(mén)位置、主備用設(shè)備切換等測(cè)量閥門(mén)位置、主備用設(shè)備切換等測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)2 2、水電廠測(cè)量的物理量對(duì)象、水電廠測(cè)量的物理量對(duì)象 一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象 測(cè)量測(cè)量 對(duì)象對(duì)象 電

3、量電量 非電量非電量 位置量位置量 狀態(tài)量狀態(tài)量 電量測(cè)量（模擬量測(cè)量） （1 1）發(fā)電機(jī)定子電壓、電流、功率、頻率；）發(fā)電機(jī)定子電壓、電流、功率、頻率； （2 2）變壓器電壓、電流、功率、頻率；）變壓器電壓、電流、功率、頻率；（3 3）高低壓母線電壓、電流、功率、頻率；）高低壓母線電壓、電流、功率、頻率；（4 4）勵(lì)磁電壓、電流；）勵(lì)磁電壓、電流；（5 5）廠用電電壓、電流、功率、頻率；）廠用電電壓、電流、功率、頻率； （6 6）直流系統(tǒng)電壓、電流；）直流系統(tǒng)電壓、電流；（7 7）發(fā)電機(jī)出口電量；）發(fā)電機(jī)出口電量；（8 8）各用戶(hù)線路出口電量；）各用戶(hù)線路出口電量； 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程

4、學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象 測(cè)量測(cè)量 對(duì)象對(duì)象 電量電量 非電量非電量 位置量位置量 狀態(tài)量狀態(tài)量 非電量測(cè)量（模擬量測(cè)量） （1 1）液位：）液位：水庫(kù)水位、下游尾水位；油罐、水庫(kù)水位、下游尾水位；油罐、 集油槽、漏油箱油位；集水井、排水廊道、集油槽、漏油箱油位；集水井、排水廊道、 供水池水位；水輪機(jī)頂蓋漏水水位；供水池水位；水輪機(jī)頂蓋漏水水位； （2 2）壓力：）壓力：引水、尾水、冷卻水、壓力油、引水、尾水、冷卻水、壓力油、 壓縮空氣管管路壓力；油壓裝置、壓縮空氣壓縮空氣管管路壓力；油壓裝置、

5、壓縮空氣 罐、供排水泵進(jìn)出口、空氣壓縮機(jī)出口等；罐、供排水泵進(jìn)出口、空氣壓縮機(jī)出口等； （3 3）溫度：）溫度：定子線圈、冷卻水、軸承潤(rùn)滑定子線圈、冷卻水、軸承潤(rùn)滑 油、軸瓦；油罐、油箱、氣罐、空氣壓縮機(jī)油、軸瓦；油罐、油箱、氣罐、空氣壓縮機(jī)各段溫度；發(fā)電機(jī)空冷器進(jìn)、出口風(fēng)溫等；各段溫度；發(fā)電機(jī)空冷器進(jìn)、出口風(fēng)溫等；（4 4）流量：）流量：機(jī)組過(guò)流量、各冷卻水流量等；機(jī)組過(guò)流量、各冷卻水流量等；（5 5）位移：）位移：接力器行程、導(dǎo)水葉開(kāi)度、槳葉接力器行程、導(dǎo)水葉開(kāi)度、槳葉開(kāi)度、閘門(mén)、閥門(mén)開(kāi)度等；開(kāi)度、閘門(mén)、閥門(mén)開(kāi)度等； （6 6）振動(dòng)：）振動(dòng)：大軸擺度；水輪機(jī)頂蓋、發(fā)電機(jī)大軸擺度；水輪機(jī)頂蓋

6、、發(fā)電機(jī)機(jī)架水平垂直振動(dòng)等；機(jī)架水平垂直振動(dòng)等；長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)2 2、水電廠測(cè)量的物理量對(duì)象、水電廠測(cè)量的物理量對(duì)象 測(cè)量測(cè)量 對(duì)象對(duì)象 電量電量 非電量非電量 位置量位置量 狀態(tài)量狀態(tài)量 位置量測(cè)量（開(kāi)關(guān)量測(cè)量） （1 1）閘門(mén)、閥門(mén)的位置（開(kāi)、關(guān)）；）閘門(mén)、閥門(mén)的位置（開(kāi)、關(guān)）； （2 2）各種電氣開(kāi)關(guān)的位置（分、合）；）各種電氣開(kāi)關(guān)的位置（分、合）；（3 3）各種繼電器接點(diǎn)位置（開(kāi)、閉）；）各種繼電器接點(diǎn)位置（開(kāi)、閉）；（4 4）控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置（投、切）；）控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置（投、切）；（5 5）冷卻水

7、（通、斷）；）冷卻水（通、斷）； （6 6）制動(dòng)閘位置（上、下）；）制動(dòng)閘位置（上、下）；（7 7）集水井水位（上限、下限）；）集水井水位（上限、下限）；（8 8）導(dǎo)葉開(kāi)度（空載、全開(kāi)）；）導(dǎo)葉開(kāi)度（空載、全開(kāi)）； 一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)2 2、水電廠測(cè)量的物理量對(duì)象、水電廠測(cè)量的物理量對(duì)象 測(cè)量測(cè)量 對(duì)象對(duì)象 電量電量 非電量非電量 位置量位置量 狀態(tài)量狀態(tài)量 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視 （1 1）主、輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀況及健康狀態(tài)監(jiān)視）主、輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀況及健康狀態(tài)監(jiān)視（正常、異常

8、、故障、事故報(bào)警）；（正常、異常、故障、事故報(bào)警）； （2 2）微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視；）微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視；一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象一、水電廠測(cè)量的特點(diǎn)與對(duì)象 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 1 1、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （1 1）傳感器的組成及分類(lèi)）傳感器的組成及分類(lèi) v 傳感器的概念傳感器的概念 傳感器：傳感器：能夠感受非電量，并將此非電量變換為電量的器能夠感受非電量，并將此非電量變換為電量的器 件，稱(chēng)為傳感器。件，稱(chēng)為傳感器。 要要 求：

9、求：傳感器的輸出信號(hào)要求能夠完全正確的反映輸入傳感器的輸出信號(hào)要求能夠完全正確的反映輸入 參數(shù)的性能。參數(shù)的性能。 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 1 1、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （1 1）傳感器的組成及分類(lèi)）傳感器的組成及分類(lèi) v 傳感器的組成傳感器的組成 敏感元件敏感元件傳感元件傳感元件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路被測(cè)量被測(cè)量非電量非電量電參量電參量電量電量 敏感元件作用敏感元件作用 被測(cè)量通過(guò)被測(cè)量通過(guò)敏感元件轉(zhuǎn)換成敏感元件轉(zhuǎn)換成與輸入量有確定與輸入量有確定關(guān)系的

10、非電量或關(guān)系的非電量或其它量。其它量。 傳感元件作用傳感元件作用 將敏感元件將敏感元件輸出的非電量轉(zhuǎn)輸出的非電量轉(zhuǎn)換為電參量的元換為電參量的元件。件。 轉(zhuǎn)換電路作用轉(zhuǎn)換電路作用 將傳感元件將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)輸出的電參量轉(zhuǎn)換成電壓或電流換成電壓或電流量。量。長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 1 1、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （1 1）傳感器的組成及分類(lèi)）傳感器的組成及分類(lèi) v 傳感器的分類(lèi)傳感器的分類(lèi) 傳感器傳感器 電學(xué)傳感器電學(xué)傳感器 聲學(xué)傳感器聲學(xué)傳感器

11、 光學(xué)傳感器光學(xué)傳感器 生物傳感器生物傳感器 被測(cè)量變化被測(cè)量變化-電量電量（電（電 阻、電容、電感、電勢(shì)、電阻、電容、電感、電勢(shì)、電荷）荷）變化變化-電流、電壓變電流、電壓變化化；超聲波傳感器；超聲波傳感器；聲壓傳感器；聲壓傳感器；光電傳感器；光電傳感器；光敏傳感器；光敏傳感器；利用生物體活性物質(zhì)選利用生物體活性物質(zhì)選 擇的測(cè)定化學(xué)、生物變擇的測(cè)定化學(xué)、生物變 化的傳感器；化的傳感器；長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)XY二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 2 2、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （2

12、 2）傳感器的主要性能指標(biāo)）傳感器的主要性能指標(biāo) v 靈敏度：靈敏度：輸出特性曲線的斜率。輸出特性曲線的斜率。 K K（靈敏度）（靈敏度）= = 輸出量變化值輸出量變化值 輸入量變化值輸入量變化值= = Y/Y/X X 要求：要求：靈敏度越高越好；靈敏度越高越好； 靈敏度越高；靈敏度越高； 傳感器越敏感；傳感器越敏感； 質(zhì)量越好。質(zhì)量越好。 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 2 2、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （2 2）傳感器的主要性能指標(biāo)）傳感器的主要性能指標(biāo)

13、v 閥值（分辨率）：閥值（分辨率）：能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測(cè)變化量能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測(cè)變化量 的最小被測(cè)輸入量值，即零位附近的最小被測(cè)輸入量值，即零位附近 的分辨率。特性曲線的斜率。的分辨率。特性曲線的斜率。 要求：閥值越小越好要求：閥值越小越好 v 零點(diǎn)漂移：零點(diǎn)漂移：對(duì)應(yīng)于傳感器的輸出為零電位時(shí)的傳感器的對(duì)應(yīng)于傳感器的輸出為零電位時(shí)的傳感器的 輸入電壓。輸入電壓。 要求：零點(diǎn)漂移越小越好要求：零點(diǎn)漂移越小越好v 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：能滿(mǎn)足規(guī)定精度的輸入量最大值與最小值的能滿(mǎn)足規(guī)定精度的輸入量最大值與最小值的 區(qū)間。區(qū)間。 要求：測(cè)量范圍越大越好要求：測(cè)量范圍越大越好 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)

14、力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 2 2、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （2 2）傳感器的主要性能指標(biāo)）傳感器的主要性能指標(biāo) v 非線性誤差：非線性誤差：對(duì)應(yīng)傳感器實(shí)際特性曲線與擬合直線之間對(duì)應(yīng)傳感器實(shí)際特性曲線與擬合直線之間 的最大偏差和傳感器滿(mǎn)量程輸出之百分比。的最大偏差和傳感器滿(mǎn)量程輸出之百分比。 要要 求：非線性誤差越小越好求：非線性誤差越小越好實(shí)際曲線實(shí)際曲線擬合直線擬合直線Lmax XmaxYmax O輸入輸入 輸出輸出 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工

15、程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 2 2、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （2 2）傳感器的主要性能指標(biāo)）傳感器的主要性能指標(biāo) v 遲滯性：遲滯性：是指?jìng)鞲衅髡蛱匦院头聪蛱匦缘牟灰恢鲁潭?。是指?jìng)鞲衅髡蛱匦院头聪蛱匦缘牟灰恢鲁潭取?要要 求：遲滯性越小越好求：遲滯性越小越好Hmax Ymax XmaxO遲滯系數(shù)：遲滯系數(shù)：H H 1/21/2Hmax Hmax YmaxYmax100100 v 其它指標(biāo)：穩(wěn)定性、可靠性、過(guò)載能力、重復(fù)性其它指標(biāo)：穩(wěn)定性、可靠性、過(guò)載能力、重復(fù)性 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程

16、學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 2 2、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)、傳感器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo) （3 3）改善傳感器性能的主要途徑）改善傳感器性能的主要途徑 穩(wěn)定性技術(shù)穩(wěn)定性技術(shù) 抗干擾技術(shù)抗干擾技術(shù) 補(bǔ)償校正技術(shù)補(bǔ)償校正技術(shù) 合理選擇傳感器材料、結(jié)構(gòu)與參數(shù)合理選擇傳感器材料、結(jié)構(gòu)與參數(shù) （4 4）傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)）傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 開(kāi)發(fā)新型傳感器開(kāi)發(fā)新型傳感器 傳感器的集成化傳感器的集成化 傳感器的多功能化傳感器的多功能化 傳感器的智能化傳感器的智能化 開(kāi)發(fā)仿生傳感器開(kāi)發(fā)仿生傳感器 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春

17、工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （1 1）溫度傳感器）溫度傳感器 熱電阻測(cè)溫?zé)犭娮铚y(cè)溫 A A、鉑熱電阻（、鉑熱電阻（Pt100Pt100）：用于）：用于200200850850范圍內(nèi)的測(cè)溫，范圍內(nèi)的測(cè)溫， 穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，格較貴。穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，格較貴。 B B、銅熱電阻（、銅熱電阻（Cu50Cu50）：用于）：用于5050150150范圍內(nèi)的溫度測(cè)范圍內(nèi)的溫度測(cè) 量。易加工，價(jià)格便宜，在此溫度內(nèi)量。易加工，價(jià)格便宜，在此溫度內(nèi) 近似線性。近似線性。關(guān)系式：關(guān)系式：

18、RtRtR0R0（1 1a a0 0t t） 其中：其中：R0R0溫度為溫度為00時(shí)的電阻值時(shí)的電阻值 a a0 0熱電阻的溫度系數(shù)熱電阻的溫度系數(shù) 鉑熱電阻鉑熱電阻a a0 0=3.9=3.910103 3/ 銅熱電阻銅熱電阻a a0 0=4.25=4.2510103 3/ 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)熱電阻測(cè)溫的電路連接方法：熱電阻測(cè)溫的電路連接方法： 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 IV恒定電流恒定電流 熱電阻熱電阻 二線制測(cè)量二線制測(cè)量 abcV1V2熱電阻熱電阻R R 線阻線阻R1 R1 三線制測(cè)量三線制測(cè)

19、量 R3R4RR1R2 恒流恒流I I 高阻測(cè)量高阻測(cè)量 四線制測(cè)量四線制測(cè)量 其它測(cè)溫方法其它測(cè)溫方法（1 1）熱電偶測(cè)溫）熱電偶測(cè)溫（2 2）半導(dǎo)體元件測(cè)溫）半導(dǎo)體元件測(cè)溫 （3 3）集成電路測(cè)溫）集成電路測(cè)溫（4 4）數(shù)字溫度傳感器）數(shù)字溫度傳感器 電橋測(cè)量電橋測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （2 2）壓力傳感器）壓力傳感器 電位計(jì)式壓力傳感器電位計(jì)式壓力傳感器 感壓過(guò)程：壓力感壓過(guò)程：壓力-機(jī)械位移機(jī)械位移 被測(cè)壓力被測(cè)壓力-真空膜

20、盒真空膜盒-膜盒產(chǎn)生位移膜盒產(chǎn)生位移-位移放大位移放大-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電刷在電位器上移動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電刷在電位器上移動(dòng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：A A、輸出信號(hào)較大，可達(dá)、輸出信號(hào)較大，可達(dá)V V級(jí)。級(jí)。B B、不需專(zhuān)用放大電路。、不需專(zhuān)用放大電路。C C、精度低，壽命短，功耗高。、精度低，壽命短，功耗高。長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （2 2）壓力傳感器）壓力傳感器 應(yīng)變式壓力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器 感壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變感壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變-電阻變化電阻變化

21、 壓力壓力圓柱筒圓柱筒筒壁產(chǎn)生變形筒壁產(chǎn)生變形應(yīng)變電阻應(yīng)變電阻R1 - R4R1 - R4變化變化 橋式電路進(jìn)行測(cè)量橋式電路進(jìn)行測(cè)量P實(shí)心端頭實(shí)心端頭R1R2R3R4法蘭法蘭 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：A A、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小B B、輸出信號(hào)小，抗干擾能力差、輸出信號(hào)小，抗干擾能力差C C、一般用于高壓測(cè)量、一般用于高壓測(cè)量長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （2 2）壓力傳感器）壓力傳感器 電容式壓力傳感器電容式壓力傳感器 感壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變感

22、壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變-電容變化電容變化 壓力壓力極板產(chǎn)生變形極板產(chǎn)生變形極板間電容變化極板間電容變化橋式電路測(cè)量橋式電路測(cè)量 固定極板固定極板P活動(dòng)極板固定端活動(dòng)極板固定端彈性膜片彈性膜片)(0FAC其中：其中：0 0真空中的介點(diǎn)電常數(shù)，真空中的介點(diǎn)電常數(shù)， 0 0=8.85=8.85* *1010-12-12(F/m)(F/m) 極板間介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)，極板間介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)， 空氣中空氣中=1=1 A- A-極板面積極板面積極板間距極板間距長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)

23、力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （2 2）壓力傳感器）壓力傳感器 壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器 感壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變感壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變-電荷變化電荷變化 壓力壓力石英晶體變形石英晶體變形產(chǎn)生電荷變化產(chǎn)生電荷變化電荷測(cè)量電荷測(cè)量 石英晶片石英晶片1石英晶片石英晶片2P膜片膜片q=2dq=2d1111SP SP 其中：其中：d d1111石英晶體的壓電常數(shù)石英晶體的壓電常數(shù) S-S-有效面積有效面積P-P-壓力壓力 q-q-電荷電荷 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春

24、工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （2 2）壓力傳感器）壓力傳感器 電感式壓力傳感器電感式壓力傳感器 感壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變感壓過(guò)程：機(jī)械應(yīng)變-電感變化電感變化 彈性元件受壓彈性元件受壓產(chǎn)生位移產(chǎn)生位移改變磁路中氣隙改變磁路中氣隙線圈電感量發(fā)線圈電感量發(fā) 生變化生變化電橋測(cè)量電橋測(cè)量二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 測(cè)量精度高測(cè)量精度高 可用于位移測(cè)量可用于位移測(cè)量

25、變換電路復(fù)雜變換電路復(fù)雜 應(yīng)用：應(yīng)用： 水輪機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度測(cè)量水輪機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)度測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （3 3）流量傳感器）流量傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì) 工作原理：工作原理：它利用機(jī)械測(cè)量元件把流它利用機(jī)械測(cè)量元件把流 體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分部分, ,根據(jù)測(cè)量室逐次重復(fù)地充滿(mǎn)和排根據(jù)測(cè)量室逐次重復(fù)地充滿(mǎn)和排 放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流體放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流體體積總量。體積

26、總量。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 精度高、管道條件對(duì)計(jì)量精度沒(méi)精度高、管道條件對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有影響、可用于高粘度液體的測(cè)量、范有影響、可用于高粘度液體的測(cè)量、范圍度寬。圍度寬。 缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 結(jié)果復(fù)雜、體積大、被測(cè)介質(zhì)種結(jié)果復(fù)雜、體積大、被測(cè)介質(zhì)種 類(lèi)、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性大、不類(lèi)、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性大、不適用于高、低溫場(chǎng)合。適用于高、低溫場(chǎng)合。 適用適用: : 小流量測(cè)量小流量測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （3 3）流量傳感器）流量傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x

27、表 速度式流量計(jì)速度式流量計(jì)渦輪流量渦輪流量計(jì)計(jì) 工作原理：工作原理：流體沖擊渦輪葉片使渦輪流體沖擊渦輪葉片使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)速與流量成正比，測(cè)出旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)速與流量成正比，測(cè)出單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)換出流量和體單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)換出流量和體積累計(jì)量。積累計(jì)量。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：計(jì)量精度高；測(cè)量范圍寬；耐計(jì)量精度高；測(cè)量范圍寬；耐壓高，可達(dá)壓高，可達(dá)10MPa10MPa；易安裝，易維修；易安裝，易維修；尺寸小，重量輕。尺寸小，重量輕。適用：中小型圓管路流量測(cè)量適用：中小型圓管路流量測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常

28、用傳感器、水電廠常用傳感器 （3 3）流量傳感器）流量傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 速度式流量計(jì)速度式流量計(jì)超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì) 工作原理：工作原理：超聲波在流動(dòng)的流體中傳超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)，就載上流體流速的信息，因此，播時(shí)，就載上流體流速的信息，因此，通過(guò)接收到的超聲波就可以檢測(cè)出流通過(guò)接收到的超聲波就可以檢測(cè)出流體的流速，從而換算成流量。體的流速，從而換算成流量。特點(diǎn)：特點(diǎn)：計(jì)量準(zhǔn)確度可達(dá)到計(jì)量準(zhǔn)確度可達(dá)到0.5%0.5%，具，具有準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、量程比寬、有準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好、量程比寬、抗干擾能力較強(qiáng)、維修量小、可測(cè)雙抗干擾能力較強(qiáng)、維修量小、可測(cè)雙向

29、流等特點(diǎn)。向流等特點(diǎn)。 適用：大管路流量測(cè)量適用：大管路流量測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （3 3）流量傳感器）流量傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 感應(yīng)式流量計(jì)感應(yīng)式流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì) 工作原理：工作原理：產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度為產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度為B B并垂并垂直于管道軸線的磁場(chǎng)，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中直于管道軸線的磁場(chǎng)，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線時(shí)，導(dǎo)體的兩端要產(chǎn)生作切割磁力線時(shí)，導(dǎo)體的兩端要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在導(dǎo)體（被測(cè)量的介質(zhì)）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在導(dǎo)體（被測(cè)量的介質(zhì)）兩端產(chǎn)

30、生一個(gè)與流速兩端產(chǎn)生一個(gè)與流速“V”V”成正比的感成正比的感應(yīng)電壓應(yīng)電壓“U”U”。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：可測(cè)小流量、不能測(cè)氣體和非可測(cè)小流量、不能測(cè)氣體和非導(dǎo)磁介質(zhì)。導(dǎo)磁介質(zhì)。適用：大、中、小管路流量測(cè)量適用：大、中、小管路流量測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （4 4）位移傳感器）位移傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 水電廠中位移的測(cè)量水電廠中位移的測(cè)量 線位移測(cè)量場(chǎng)合：線位移測(cè)量場(chǎng)合：1、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器行程；、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器行程； 2、閘門(mén)開(kāi)度；、閘門(mén)開(kāi)度； 角位移測(cè)量

31、場(chǎng)合：角位移測(cè)量場(chǎng)合：1、導(dǎo)葉開(kāi)度；、導(dǎo)葉開(kāi)度； 2、槳葉開(kāi)度；、槳葉開(kāi)度； 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 （4 4）位移傳感器）位移傳感器 電阻式線位移傳感器電阻式線位移傳感器 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 （4 4）位移傳感器）位移傳感器 電感式線位移傳感器電感式線位移傳感器 長(zhǎng)春工程學(xué)院能

32、源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 （4 4）位移傳感器）位移傳感器 電渦流小位移傳感器電渦流小位移傳感器 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 （5 5）磁電式振動(dòng)傳感器）磁電式振動(dòng)傳感器 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用

33、傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 （6 6）油混水傳感器）油混水傳感器 油品質(zhì)測(cè)量的意義油品質(zhì)測(cè)量的意義 油混水測(cè)量的機(jī)理油混水測(cè)量的機(jī)理 電阻式油混水傳感器電阻式油混水傳感器 電導(dǎo)式油混水傳感器電導(dǎo)式油混水傳感器 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 （7 7）轉(zhuǎn)速傳感器）轉(zhuǎn)速傳感器 轉(zhuǎn)速測(cè)量的主要方法轉(zhuǎn)速測(cè)量的主要方法 光電轉(zhuǎn)換式光電轉(zhuǎn)換式 電磁脈沖式電磁脈沖式 電渦流式電渦流式 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程

34、學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （8 8）水位傳感器）水位傳感器 浮子式水位計(jì)浮子式水位計(jì) 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)二、傳感器與測(cè)量?jī)x表二、傳感器與測(cè)量?jī)x表 3 3、水電廠常用傳感器、水電廠常用傳感器 （8 8）水位傳感器）水位傳感器 差壓投入式水位計(jì)差壓投入式水位計(jì) 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量 1 1、電參量測(cè)量

35、、電參量測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)三、水力機(jī)組的參數(shù)測(cè)量三、水力機(jī)組的參數(shù)測(cè)量 2 2、水位測(cè)量、水位測(cè)量 （1 1）測(cè)量目的）測(cè)量目的 了解水庫(kù)上下游水位，位防洪、調(diào)度、了解水庫(kù)上下游水位，位防洪、調(diào)度、經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行提供數(shù)據(jù)；運(yùn)行提供數(shù)據(jù)； 了解各種水箱、水池水位，為供排水了解各種水箱、水池水位，為供排水裝置的運(yùn)行、水泵的控制提供數(shù)據(jù)；裝置的運(yùn)行、水泵的控制提供數(shù)據(jù)； （2 2）測(cè)量要求）測(cè)量要求 在自由水面處測(cè)量；在自由水面處測(cè)量； 水流平穩(wěn)、流速盡可能小，無(wú)漩渦或水流平穩(wěn)、流速盡可能小，無(wú)漩渦或翻騰；翻騰； 測(cè)

36、點(diǎn)距上下游進(jìn)、出水口較近；測(cè)點(diǎn)距上下游進(jìn)、出水口較近； 盡量設(shè)專(zhuān)門(mén)測(cè)井，以減少水面波動(dòng)；盡量設(shè)專(zhuān)門(mén)測(cè)井，以減少水面波動(dòng)； 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量 2 2、水位測(cè)量、水位測(cè)量 （3 3）測(cè)點(diǎn)布置）測(cè)點(diǎn)布置 - H= 上上 下下 - h 影響因素：影響因素： 冬季結(jié)冰的影響冬季結(jié)冰的影響 水面漂浮物的影響水面漂浮物的影響 水流泥沙含量的影響水流泥沙含量的影響 h-水頭損失水頭損失 工作水頭計(jì)算：工作水頭計(jì)算： 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控

37、系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量 2 2、振動(dòng)測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量 （1 1）振動(dòng)原因：）振動(dòng)原因： 機(jī)械振動(dòng)；機(jī)械振動(dòng)； 水力振動(dòng)；水力振動(dòng)； 電磁振動(dòng)；電磁振動(dòng)； （2 2）測(cè)量?jī)?nèi)容：）測(cè)量?jī)?nèi)容： 振動(dòng)測(cè)量；振動(dòng)測(cè)量； 擺渡測(cè)量；擺渡測(cè)量； 壓力脈動(dòng)測(cè)量；壓力脈動(dòng)測(cè)量； （3 3）測(cè)點(diǎn)布置）測(cè)點(diǎn)布置 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量三、水利機(jī)組的參數(shù)測(cè)量 3 3、溫度測(cè)量、溫度測(cè)量 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系

38、統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 1 1、模擬量輸入通道、模擬量輸入通道 （1 1）何為模擬量輸入通道？）何為模擬量輸入通道？ （2 2）模擬量輸入通道的基本組成）模擬量輸入通道的基本組成 傳感器傳感器信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路采集電路采集電路被測(cè)信號(hào)被測(cè)信號(hào)微機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)（3 3）模擬量輸入通道的基本功能）模擬量輸入通道的基本功能 非電量到電量的轉(zhuǎn)換非電量到電量的轉(zhuǎn)換 信號(hào)規(guī)格的統(tǒng)一，如信號(hào)規(guī)格的統(tǒng)一，如0 05V5V等等 數(shù)字量信號(hào)的轉(zhuǎn)換（數(shù)字量信號(hào)的轉(zhuǎn)換（A/DA/D） 通過(guò)接口電路送入計(jì)算機(jī)通過(guò)接口電路送入計(jì)算機(jī)長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院

39、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 多路分時(shí)采集、分時(shí)輸入結(jié)構(gòu)多路分時(shí)采集、分時(shí)輸入結(jié)構(gòu) （3 3）模擬量輸入通道結(jié)構(gòu)形式）模擬量輸入通道結(jié)構(gòu)形式 2 2、模擬量輸入通道、模擬量輸入通道 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 多路同步采集、分時(shí)輸入結(jié)構(gòu)多路同步采集、分時(shí)輸入結(jié)構(gòu) （3 3）模擬量輸入通道結(jié)構(gòu)形式）模擬量輸入通道結(jié)構(gòu)形式 2 2、模擬量輸入通道、模擬量輸入通道 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電

40、廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 分散采集式結(jié)構(gòu)分散采集式結(jié)構(gòu) （3 3）模擬量輸入通道結(jié)構(gòu)形式）模擬量輸入通道結(jié)構(gòu)形式 2 2、模擬量輸入通道、模擬量輸入通道 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 （4 4）對(duì)模擬量輸入通道各環(huán)節(jié)的要求）對(duì)模擬量輸入通道各環(huán)節(jié)的要求 對(duì)模擬量輸入通道各環(huán)節(jié)的要求對(duì)模擬量輸入通道各環(huán)節(jié)的要求切換電路切換電路 采樣速度：每秒可完成采樣的點(diǎn)數(shù)，一般幾十到幾百點(diǎn)。采樣速度：每秒可完成采樣的點(diǎn)數(shù)，一般幾十到幾百

41、點(diǎn)。導(dǎo)通與關(guān)斷電阻：導(dǎo)通電阻越小越好，關(guān)斷電阻越大越好。導(dǎo)通與關(guān)斷電阻：導(dǎo)通電阻越小越好，關(guān)斷電阻越大越好。通道隔離性：越高越好。通道隔離性：越高越好。常用器件：干簧管繼電器、電子開(kāi)關(guān)常用器件：干簧管繼電器、電子開(kāi)關(guān)調(diào)理電路調(diào)理電路 零點(diǎn)漂移越小越好。零點(diǎn)漂移越小越好。 抗干擾能力越強(qiáng)越好抗干擾能力越強(qiáng)越好。 A/DA/D電路電路 轉(zhuǎn)換精度一般要求轉(zhuǎn)換精度一般要求8 81414位。位。轉(zhuǎn)換時(shí)間根據(jù)路數(shù)的多少確定。轉(zhuǎn)換時(shí)間根據(jù)路數(shù)的多少確定。 2 2、模擬量輸入通道、模擬量輸入通道 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)

42、程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 （5 5）模擬量輸入通道信號(hào)傳輸方式）模擬量輸入通道信號(hào)傳輸方式 信號(hào)的傳輸形式信號(hào)的傳輸形式 發(fā)訊器發(fā)訊器生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程傳感調(diào)理傳感調(diào)理采樣電路采樣電路A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換接受器接受器接口電路接口電路計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)側(cè)現(xiàn)場(chǎng)側(cè)控制室側(cè)控制室側(cè)生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程傳感調(diào)理傳感調(diào)理采樣電路采樣電路A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換接口電路接口電路計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)組側(cè)機(jī)組側(cè)機(jī)旁側(cè)機(jī)旁側(cè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總線總線電纜電纜2 2、模擬量輸入通道、模擬量輸入通道 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、

43、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 (1) (1) 何為模擬量輸出通道？何為模擬量輸出通道？ (2) (2) 模擬量輸出通道的基本組成模擬量輸出通道的基本組成 顯示器顯示器記錄器記錄器寄存器寄存器D/A調(diào)理電路調(diào)理電路調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器(3) (3) 模擬量輸入通道的基本功能模擬量輸入通道的基本功能 數(shù)字?jǐn)?shù)字-模擬的轉(zhuǎn)換模擬的轉(zhuǎn)換 信號(hào)的放大與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的放大與驅(qū)動(dòng)2 2、模擬量輸出通道、模擬量輸出通道 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 （3 3）模擬量輸出通道結(jié)構(gòu)形式）模擬量輸出通道結(jié)構(gòu)形式 數(shù)據(jù)分配分

44、時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分配分時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu) 2 2、模擬量輸出通道、模擬量輸出通道 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 數(shù)據(jù)分配同步轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分配同步轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu) 2 2、模擬量輸出通道、模擬量輸出通道 （3 3）模擬量輸出通道結(jié)構(gòu)形式）模擬量輸出通道結(jié)構(gòu)形式 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 （4 4）模擬量輸出通道主要性能指標(biāo)）模擬量輸出通道主要性能指標(biāo) 2 2、模擬量輸出通道、模擬量

45、輸出通道 分辨率指標(biāo)：分辨率指標(biāo)：主要由主要由D/AD/A決定。決定。 通道容量：通道容量：所能控制的回路數(shù)，由現(xiàn)場(chǎng)需要決定。所能控制的回路數(shù)，由現(xiàn)場(chǎng)需要決定。 通道輸出信號(hào)形式：通道輸出信號(hào)形式： 電壓輸出電壓輸出: : 速度快、精度高速度快、精度高; ; 電流輸出電流輸出: :傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸距離遠(yuǎn)， 抗干擾能力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)， 用于遠(yuǎn)距離或現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)合。用于遠(yuǎn)距離或現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)合。 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 3 3、開(kāi)關(guān)量輸入通道、開(kāi)關(guān)量輸入

46、通道 (1) (1) 何為開(kāi)關(guān)量輸入通道？何為開(kāi)關(guān)量輸入通道？ (2) (2) 開(kāi)關(guān)量輸入通道的基本組成開(kāi)關(guān)量輸入通道的基本組成 直接輸入式直接輸入式 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 3 3、開(kāi)關(guān)量輸入通道、開(kāi)關(guān)量輸入通道 光電隔離輸入式光電隔離輸入式 (2) (2) 開(kāi)關(guān)量輸入通道的基本組成開(kāi)關(guān)量輸入通道的基本組成 長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 4 4、開(kāi)關(guān)量輸出通

47、道、開(kāi)關(guān)量輸出通道 (1) (1) 何為開(kāi)關(guān)量輸出通道？何為開(kāi)關(guān)量輸出通道？ (2) (2) 開(kāi)關(guān)量輸出通道的基本組成開(kāi)關(guān)量輸出通道的基本組成 (3) (3) 開(kāi)關(guān)量輸出通道的基本形式開(kāi)關(guān)量輸出通道的基本形式 有觸點(diǎn)形式開(kāi)關(guān)量輸出有觸點(diǎn)形式開(kāi)關(guān)量輸出 特點(diǎn)：接觸電阻小但壽命短、速度低。特點(diǎn)：接觸電阻小但壽命短、速度低。應(yīng)用：控制電機(jī)的啟動(dòng)、斷路器的操作等。應(yīng)用：控制電機(jī)的啟動(dòng)、斷路器的操作等。 無(wú)觸點(diǎn)形式開(kāi)關(guān)量輸出無(wú)觸點(diǎn)形式開(kāi)關(guān)量輸出特點(diǎn)：開(kāi)出速度高、可靠性高、成本較高。特點(diǎn)：開(kāi)出速度高、可靠性高、成本較高。 應(yīng)用：要求輸出速度較高的場(chǎng)合。應(yīng)用：要求輸出速度較高的場(chǎng)合。長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（1 1）伺服電機(jī)）伺服電機(jī) 四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道四、物理量測(cè)量的過(guò)程通道 5 5、監(jiān)控系統(tǒng)中常用執(zhí)行部件、監(jiān)控系統(tǒng)中常用執(zhí)行部件 伺服電機(jī)：伺服電機(jī)：執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，把所收到的電