项目十一 传感器的认知与检修

一、概述1、定义：传感器是一种以一定精度把被测量（主要是非电量）转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量（主要是电量）的测量装置。

（1）传感器是测量装置，能完成检测任务。

（2）输出与输入间有对应关系，且有一定的精确度。

（3）它的输入是某一个被测量，如物理、化学、生物量等。

（4）输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等。这种量可以是气、光、电量，但主要是电量。

2、组成：一般由敏感元件、转换元件和测量电路组成。敏感元件转换元件测量电路被测量电量敏感元件：直接感受被测量，并输出与输入成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：非电量直接转换为电量的元件。测量电路：变换成便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路。3、分类：分类方法传感器种类说明按输入量位移、速度、温度、压力等。以被测物理量命名按工作原理应变式、电容式、电感式、压电式、热电式等。以工作原理命名按物理现象结构型传感器依赖其结构参数变化实现信息转换物性型传感器依赖其敏感元件的物理特性变化实现信息转换按能量关系能量转换型将被测量的能量直接输出能量控制型外部给传感器能量，而由被测量来控制输出的能量按输出信号模拟式输出为模拟式数字式输出为数字式二、霍尔传感器1、定义：霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。

2、霍尔效应：在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为UH的霍尔电势，它们之间的关系为 UH=RHIB/d式中d为薄片的厚度，RH称为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。上述效应称为霍尔效应，它是德国物理学家霍尔于1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。3、霍尔元件：根据霍尔效应，用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。（一）电流传感器：1.设备：是一种通过霍尔发生器测磁来实现对各种电流进行测量的检测设备。2.连接：串接在牵引电动机电枢回路或励磁电路中。

3.原理：三、电力机车用传感器4.使用：必须先接通电源，然后再加上被测电流。当测量结束时必须先断开被测电流，然后再断开电源，否则将因剩磁而影响测量精度。（二）电压传感器：

1.用途：

(1)跨接在牵引电动机的两端，检测电机的电压。

(2)检测PFC电压。2.原理：采用霍尔器件的平衡式传感器。

(1)安装在高压电器柜内(检测电机电压)。

(2)将牵引电动机端电压反馈信号输入到电子控制柜。3.使用：

（1）先通电源，再加被测电压；当测量结束时必须先断开被测电压，然后再断电源。

（2）接线示意图电压传感器+--+M

E--+HT被测高电位--HT低电位+24V-24V接地电表IS（三）速度传感器:

1.作用：FD型传感器与SD型速度表配套使用，指示机车运行速度、行走里程和时间。

2.安装位置：装在机车轴箱上。

3.原理：

（1）测速：机车轮轴轴头

驱动测速电机旋转

产生单相交流电压

整流电路整流、滤波后，变成平滑直流电压，送入广角度直流毫安表。利用电机转速与电压的线性关系，在广角度电表上显示机车运行速度。

（2）里程当机车轮轴走行1km时，通过里程减速机构转动，顶动微动开关一次，里程开关信号进入SD型速度表内的里程计数器，累计机车走行公里。（四）压力传感器：

1.作用：采用CZY1型压力传感器来解决远程测试制动缸压力的问题，对辅助风缸和制动风缸的空气压力加以测量。

2.原理：膜片箔式组合电阻应变器电阻变化引起

电压线性变化金属箔压力应变计的毫伏输出经放大，可获得较为理想的测试效果。