智能仪器仪表主要检测参数及传感器

1、第二章 智能仪器仪表主要检测参数及传感器,主要内容 2.1 智能仪器仪表主要检测参数 2.2 常用传感器介绍(） (详细）,2.1 智能仪器仪表中主要检测参数,主要内容（以智能仪器仪表在机车车辆中的应用为例） 1.2.1 智能仪器仪表应用实例 1.2.2 机车车辆参数检测的分类与目的 1.2.3 机车车辆中常测量参数(）,1.2.1智能设备在机车车辆领域的应用,设计加工领域（如智能化数字式量具、测试仪器与仪表、如数字示波器、万用表、频谱分析仪等等）,运营领域（列车运行安全监控记录装置、列车轴温监测报警装置、列车运行质量状态故障诊断记录装置、电气线路检测装置、数字化机车信号，等等。）,1.2.2

2、机车车辆参数检测的分类与目的,1.2.3 机车车辆中常测参数,机车主要状态参数 机车主要运行参数,机车主要状态参数,主发轴承温度 20150； 牵引电机轴承温度 -20150； 增压压力 02.0Kgf/cm2 ； 静液压马达转速 20000r/min； 柴油机转速 02000r/min; 滑油压力 08.0Kgf/cm2; 燃油压力 05.0Kgf/cm2; 水温 0150；,油温 0150； 牵引电机电流 工作电压075mV代表01000A 总管温度 01000； 进油 027L/min; 回油 025L/min; 主发电流 010A代表010000A OR 075mV代表08000A；

3、主发电压 01000V； 火情报警 温度、烟度、明火； 时间 年、月、日、时、分、秒、1/100秒；,机车主要运行参数,机车速度 0250公里/小时； 距离前方信号机距离 050000m； 列车管压力 0500（600）Kpa 信号机颜色 红、黄、绿、红黄、双黄、白 等 绝缘节信号 时间 年、月、日、时、分、秒、1/100秒；,2.2 传感器技术,主要内容 2.2.1 温度传感器 (） 2.2.2 压力传感器 2.2.3 转速及线速度传感器 2.2.4 振动传感器 (） 2.2.5 烟度(气敏)传感器,2.2.6 光电（明火）传感器 2.2.7 电流、电压传感器 (） 2.2.8 流量传感器

4、2.2.9 CCD图像传感器 (）重点,2.2.1 温度传感器,热电偶 热电阻 半导体集成温度传感器 单总线数字式温度传感器DS1820 (） 其他温度传感器 (详细）,1-wire 数字式温度传感器DS1820,DS1820（DS18B20）是DALLAS公司的新一代数字式温度传感器，测温范围在-55125，DS1820的测量精度为0.5，DS18B20的测量精度为0.0625。其内部有集成的A/D转换部分，输出即为数字信号，无需增加A/D变换的芯片。其最大的优点是一线制结构，所有的信号可以共用同一条总线。,DS1820/B20多点测温原理,多点测温时，总线上同时挂接了多个DS1820（DS

5、18B20），系统之所以能够识别出每个DS1820（DS18B20），主要是根据每个DS1820（DS18B20）中存有的全球唯一的地址码。在进行温度测量时，先要启动所有的DS1820（DS18B20）作温度转换，等其转换完毕后，再向总线上发送某个DS1820（DS18B20）的地址码，然后就可以从总线上读出该DS1820（DS18B20）测量出的温度值。,因此，多点测温时必须清楚每个测量点处DS1820（DS18B20）的地址码，所以在测温前一个很重要的工作就是对所有传感器进行编码。在DS1820的非易失RAM中写入指定的位置代码，上电时读出此码和64位码，并确定一一对应关系。 (详细）,1

6、-wire 单总线传感器的编码,自动寻码与定位,当多个DS18B20挂接在一条总线上时，它提供了自动寻码算法，即可以通过“Search Rom”指令算法，自动寻出挂接在总线上的传感器的个数及其各自全球唯一的64位地址码，但此时单片机并不知道各个传感器在机车上的安装位置。 当单片机自动寻出一个传感器全球唯一的64位地址码后，马上向总线上发送此地址码，用于选中该传感器与单片机进行通讯，读出事先已写入的传感器编码，即各传感器所对应的机车轴温安装位置。,1-WIRE自动寻码算法（searchrom),RESETDOUBLEREAD(BIT)WRITE”1”CURRENTBIT=1 THEN RESER

7、VED DOUBLEREAD(BIT): FIRST READ BIT=ALL ORIGINALBIT SECOND READ BIT=ALL NOT BIT IF DOUBLEREAD=“01” THEN CUR_BIT=0 10 1 00 CANT CONFIRM 11 NO CENSOR,11011010. 10110001. 01011101. 00101101.,2.2.2 压力传感器,压力单位 （） 机械式压力计 电学式压力传感器 (详细）,几种常用压力单位的换算,一个标准大气压=760mmHg=1.01325105帕 一个工程大气压=0.980665105帕 =0.0098066

8、5 Kpa,2.2.3 转速及线速度传感器,磁电式转速传感器 光电式转速传感器 （） 直射式光电转速传感器 反射式光电转速传感器 电涡轮式转速传感器 电动式速度传感器 （） 霍尔式转速传感器 （） 电磁式速度传感器 (详细）,磁电式转速传感器,直射式光电转速传感器,反射式光电转速传感器,电涡流转速传感器,2.2.4 振动传感器,机械方法 光学方法 电测法 （） (详细）,振动传感器电荷信号获取前向通道,2.2.5 烟度(气敏传感器) （详细）,2.2.6 光电（明火）传感器,光敏电阻 光敏二极管和光敏三极管 (详细）,2.2.7 电流、电压传感器,霍尔器件工作原理 (详细）,LEM模块原理框图

9、,电流、电压传感器（续）,LEM电流模块,电流、电压传感器（续）,LEM电压模块,2.2.8 流量传感器,LWGY型涡轮流量传感器工作原理是：被测液体流经传感器时，传感器内叶轮借助于液体的动能而旋转。此时，叶轮叶片使检出装置中的磁路磁阻发生周期性变化，因而在检出线圈两端就感应出与流量成正比的电脉冲信号，经前置放大器放大后送至显示仪表。,在测量范围内，传感器的流量脉冲频率与体积流量成正比，这个比值即为仪表系数。 例如：799.9 N/L 即每输出799.9个脉冲表示流过液体体积为1L。 用K表示： 或,2.2.9 CCD图像传感器,CCD图像传感器工作示意图（应用举例）,传感器网站举例,WWW.CENSOR.COM.CN WWW.CENSORS.COM.CN,本章小结,传感器是智能仪器仪表自动检测参数的必要条件，就像人的感官一样重要。 本章我们以机车车辆为例，介绍了