发电机常用传感器的结构和功能

信息来源：www.sgfdj.com 发布日期：2022-12-22 浏览次数：

新闻主题	发电机常用传感器的结构和功能

一、传感器的组成

发电机传感器一般是由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。如图1所示。

发电机传感器组成示意.png

图1 传感器组成示意

敏感元件：直接感受被测量，并且输出与被测量成确定关系的其他量的元件。被测非电量并非都能一次直接变换成为电量，然后再变换为电量。敏感元件又被称为预变换器，如传感器中各类型的弹性元件就是敏感元件。

转换元件：将敏感元件输出的量转换为电参数（电压、电流、频率等）的元件，如电阻应变片、霍尔元件等。

转换电路：一般指将电参数量转换成电量（电压、电流、频率等）的电路。转换电路起转换输出信号的作用，常见的有信号放大器、电桥、振荡器和阻抗变换器等，常与敏感元件、转换元件组装在一起。

以上划分在实际的传感器中并无严格的界限，最简单的传感器只由一个敏感元件（兼转换元件）组成，它将感受的被测量直接转换为电量输出，如热电偶传感器。有的传感器其敏感元件和转换元件合为一体，如电容式压力传感器。带转换电路的传感器，其转换电路可以与敏感元件、转换元件组装在一起，也可以根据需要将其装在外部电路箱中。

二、传感器的分类

传感器本身的种类很多，有的传感器适用于不同参数的测量，而对于同一被测量参数又可采用多种不同类型的传感器进行测量。常见的分类方法如表1所列几种。

表1 常见传感器的分类

分类方法	传感器的种类	说明
以被输入量分类	位移传感器、速度传感器、温度传感器和压力传感器	传感器以被测物理量命名
按工作原理分类	应变、电容、电感、压电和热电式	以工作原理命名
按物理现象分类	结构型传感器	依赖结构参数变化实现的信息转换
按物理现象分类	物性型传感器	依赖敏感元件物理特性变化来实现信息转换

三、传感器的名词术语

（一）传感器的命名

传感器的命名一般按其工作原理和被测量物理量的种类综合考虑，称为xx式xx传感器。前面xx表示转换元件（将非电量转换为电量）的名称，也是指工作原理的种类，如电阻式、霍尔式等；后面的xx表示传感器的用途，即是指传感器感受的被测量的种类，如位移、压力等。常见的压电式压力传感器、电容式液位传感器等均属于这类传感器的命名方法。

（二）传感器的性能术语

传感器的质量优劣，一般是通过若干个主要性能指标来表示。

①测量范围测量范围是指测量上限和测量下限之间的区间。如有一温度传感器的测量下限为-50℃，上限为＋100℃，则这个传感器的测量范围就是-50～＋100℃。

②量程量程是指所测量上限和下限的代数差。

③灵敏度灵敏度是指传感器输出量的变化值与相应的被测量变化值之比。即是反映传感器对被测量变化的灵敏程度。

④精确度（简称精度）精度是传感器的测量值与被测量（约定真值）的一致程度。

⑤非线性（线性度）非线性是指校准曲线对理想拟合直线的接近程度。

⑥重复性指传感器按同一方向多次重复输入同一输入量，对应的输出值之间相互一致的程度。输出值彼此接近并趋于一致，重复性就好；相反输出值分散性较大，重复性不好。

⑦迟滞（变差、回差）迟滞指传感器在正、反行程中，输入输出曲线的不重合度。一般它是由于传感器内某些元件因分子内的摩擦、间隙及弹性性能等原因造成。

⑧稳定度指在规定工作条件下，传感器在较长的时间内性能保持不变的程度，通常指非线性、迟滞和重复性等指标。

⑨漂移是指在规定条件下，对应一定的输入，一定时间内输出量的变化量。零点漂移是指当输入量为零时，输出量的漂移；满量程漂移是当输入量为满量程时，输出量的漂移；零点温度漂移是在规定的温度范围内，输入量为零时，因温度变化引起的输出量的漂移。

⑩阈值和分辨力阈值是指输入从零开始增加，能引起传感器输出的最小输入量。分辨力是指输入从非零的任意值增加，可观察到输出量变化的最小输入增量。阈值与分辨力的差别就在于分辨力说明的是传感器可以测出的最小输入增量，而阈值则说明传感器可测出的最小输入量。通常，阈值大的传感器，其迟滞必然较大，但是分辨力未必差。

⑪频率响应指保证传感器能够在规定的性能指标下工作的最高频率。传感器频率响应好，说明其能快速测量被测量的变化。

⑫响应时间指输入量为一阶跃值时，传感器输出值有一个过渡过程，经过一定的时间输出值才能稳定下来。这一时间称为响应时间。具有良好频率响应的传感器，其响应时间也短。

四、自动化柴油发电机组常用传感器

表2为自动化柴油发电机组的常用监测信号。

表2 自动化柴油发电机组的常用监测信号

信号	应用机型 MTU2000	应用机型 MTU4000	信号	应用机型 MTU2000	应用机型 MTU4000
曲轴转速	Y	Y	中冷器冷却水温		Y
润滑油压力	Y	Y	低压侧油压		Y
冷却液温度	Y	Y	中冷器液位高度		Y
润滑油温度	Y	Y	高压侧油温	Y	Y
进气压力	Y	Y	高压侧油压		Y
进气温度	Y	Y	柴油机冷却液位高度	Y	Y
凸轮轴转速	Y	Y	柴油机冷却液位高度	Y	Y

注：“Y”表示在该机型中使用。

（一）速度传感器

其应用和结构示意分别见表3及图2。

表3 速度传感器的应用

应用	传感器转速范围	电控信号	传感器数量
凸轮轴曲轴	80~2800r/min 80~2800r/min	0~80VAC 0~80VmAC	1 1

（二）温度传感器

其应用和结构示意分别见表4及图3。

表4 温度传感器的应用

应用	传感器范围	电控信号	传感器数量
冷却液温度进气温度润滑油温度燃油温度	-40~150℃ -40~150℃ -40~150℃ -40~150℃	Pt1000 Pt1000 Pt1000 Pt1000	1 1 1 1

发电机速度传感器结构示意.png

图2 速度传感器结构示意

发电机温度传感器结构示意.png

图3 温度传感器结构示意

（三）压力传感器

其应用和结构示意分别见表5及图4。

表5 压力传感器的应用

应用	传感器范围	电控信号	传感器数量
润滑油压力进气压力燃油滤清器后油压高压油压	0～10bar相对值 0.5～4.5bar相对值 0.5～4.5bar相对值 0～1600bar相对值	0.5~4.5V DC 0.5~4.5V DC 0.5~4.5V DC 0.5~4.5V DC	1 1 1 1

注：1bar＝105Pa。

（四）监控传感器

其应用和结构示意分别见表6及图5。

发电机压力传感器结构示意.png

图4 压力传感器结构示意

发电机监控传感器结构示意.png

图5 监控传感器结构示意

图6 监控传感器的应用

应用	传感器范围	电控信号	数量
冷却液液位	-	二位制数（/GND）	1

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