电厂对传感器的要求

现代化大型水电厂一般具有“无人值班，少人值守”的要求，为提高整体效率和设备工作的可靠性，对NA1-20kg传感器就有很高的要求：
（1）可靠性高、有很强的抗干扰能力；

（2）满足精度和速度的要求；
（3）使用和维护方便，适合电厂的特殊环境；
（4）成本低。

温度的检测

温度传感器是一种将温度高低转变成电阻值大小或其他电信号的装置。常见的有以铂、铜为主的热电阻传感器、以半导体材料为主的热敏电阻传感器和热电 偶传感器等。

PT100铂热电阻在小浪底水电厂得到了广泛的应用，温度传感器不仅用来检测水轮发电机组的上导、推力、下导、水导轴承的温度以及四部导轴承油槽 中的油温，还主要测量发电机定子和转子的温度以及用来冷却它们的空气冷却器中水的温度。
在实际的工作中，由于水轮发电机组的四部导轴承环境恶劣，经常出现铂电阻导线断裂的情况，因此需要对铂电阻的根部导线进行特殊的防护，以防止发电机组在转 动过程中，油槽中的杂质对其进行不断的冲击。此外，盘柜的安装位置与NA1-20kg传感器位置有相当的距离，为防止导线引起测量误差需要采用三线制接法。

压力传感器工作原理

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉
及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、
机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用

应变片压力传感器原理与应用

力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式
压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度NA1-20kg传
感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好
的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种
将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成
部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片
又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产
生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的
阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通
常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处
理电路（通常是A/D 转换和CPU ）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构
保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电
阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度
过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复
杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。

电阻应变片的工作原理

金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的
现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：

式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω。cm2/m ）

S ——导体的截面积（cm2 ）

L ——导体的长度（m ）

我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，
从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度
增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增
加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得
应变金属丝的应变情

陶瓷压力传感器原理及应用

抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片
产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于
压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电
压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传
感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度
补偿0 ～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。