传感器原理及使用方法

1、-.传感器原理与使用方法传感器的原理与使用方法1 概述在监控系统中，测量x 围广泛，包括上下压配电设备、柴油发电机组、空调设备的沟通电量：沟通电压、沟通电流、有 功功率、功率因数、频率等；整流器、直流配电设备、蓄电 池组的直流量：直流电压、直流电流；机房环境的各种物理 量：温度、湿度、红外、烟感、水浸、门禁等；同时仍有表 示各种物理状态的开关量；由于监控系统数据采集设备的输 入电量 x 围只能是一些小电压、小电流，而上述各种测量量却是一些非电量、强电量，因此必需用一种信号变换装置将 它们转换成 4 一 20ma 或 0 一 5v 的标准直流或沟通信号；传感器、变送器就是这样一种信号变换装置，它

2、们把一种形 式的信号变换成另外一种形式的信号传感器，或把同一种信号变换成不同大小或不同形式的信号变送器；因此，传感器和变送器在监控系统中得到了广泛应用，是监控系统中必不行少的组成单元；一般地，传感器是把各种物理量变换成另外一种大小、形式的物理量输出，以便于观看、测量或处理的装置，在监控系统中，传感器是把各种物理量变换成肯定形式电量输出，以便于进展测量和数据采集的装置；电量变送器那么是把各种-.word.zl.形式的电量变换成标准电量输出的装置；输出的标准电量一般为：4-20ma 或 0-20ma 的标准直流电流信号和0 一 5v 的标准直流或沟通电压信号；在监控系统中，电量变送器一般用于各种沟

3、通电量的变换，这些沟通电量包括：沟通电压、沟通电流、有功功率、功率因数和频率等；沟通电量的表示方法有多种，常用的有：瞬时值，有效值，平均值；由于监控系统中各种要测量的电量和非电量种类繁多，相应的传感器和变送器也各种各样，但依据它们转换后的输出信号性质，可分为分为模拟和数字两种；在我公司的监控系统中，各类传感器、变送器有如下几种：数字信号传感器变送器 ：1.离子感烟探测器，用于探测烟雾浓度；当烟雾到达肯定的浓度时，给出对应的数字量报警信号；2.微波双鉴被动式红外探测器xc-1、单红外探测器 xp-5，当其探测 x 围内，有人体侵入时，供应对应的继电器触点信号输出，给出对应的数字量报警信号；3.玻

4、璃破裂传感器，当玻璃被击碎时，供应对应的继电器触点信号输出，给出对应的数字量报警信号；4.水淹传感器， 当传感器被水淹住时， 输出一个标准的 ttl 低电平信号；5.门磁开关，当门被翻开时供应对应的继电器触点信号输出， 给出对应的数字量报警信号；6.手动报警开关，串接入供电电源，可给出对应手动报警信号类似继电器触点信号输出 ；模拟信号传感器变送器有如下几种：1.trhu 温湿度变送器单元，可测量环境温湿度，输出与环境温湿度呈线性关系的直流电压信号；2.改良型 trhu 温湿度变送器单元， 测量环境温湿度， 输出与环境温湿度呈线性关系的直流电流信号；3.诺金温湿度变送器，测试环境温湿度，输出与环

5、境温湿度呈线性关系的直流电流信号； ；4.电量变送器，监测动力设备的各种运行参数，通常可测量上下压配电屏、 油机的沟通电压、 沟通电流、 沟通频率、 功率、功率因素等信号，直流电压、直流电流等信号；通过电量变送器进展转换， 可将电压、 电流等强电信号转换成标准的4 20ma 直流信号输出；其中，我们现在采纳的电量变送器有西南自动化公司的、 xx 海盐公司的、 xx 雅达公司的；5.直流电流互感器，采纳霍尔原理对直流电流进展非接触测量，输出 04v/5v直流信号；6.hc6000 表，是用来测量沟通电压、沟通电流、频率、功率、功率因素的智能表，可以通过pcu、misu 直接纳入到我们的系统中来，

6、以省去传感器、变送器及采集模块；上述各类变送器、探测器、互感器的输出信号，可以用以下监控监控模块采集：多功能一体化监控设备misu 、通用采集模块 cmu 、环境量采集模块 emu 、电池监测模块 bmu 、传感器供电模块 tpu；分别简称为misu、cmu 、emu 、bmu 、tpu；此外，在使用、安装传感器、变送器时，需要特殊留意它们的特性，否那么，可能导致设备损坏或危害人身平安；这些特性包括：1.是否需要外接电源，电源电压大小，沟通仍是直流；2.输入电量的性质及量程x 围；3.输出信号类型及量程x 围；2 各类传感器原理及应用2.1 感烟传感器火灾传感器分感烟传感器，感温传感器和火焰传

7、感器，感烟传感器别离子感烟型和光电感烟型；感温传感器分定温感温型和差温感温型；火焰传感器主要用在探测无烟火灾场合， 价格高，一般情形下不采纳；下面我们主要介绍在监控系统中应用最多的感烟型传感器的工作作原理；离子感烟传感器利用放射性元素产生的射线，使空气电离产 生微电流来检测；目前大局部离子感烟传感器采纳单源双室 工作，即采纳一个放射源，2 个工作室，一个为参考室，一个为探测室； 没有烟进入探测室时， 两室的微电流保持平稳， 当烟雾进入探测室时，探测室电流发生变化，破坏平稳，传感器将检测到的信号送到一个正反应电路，产生报警输出；离子感烟传感器使用本卷须知：只有垂直烟才能使其报警， 因此烟感应装在

8、房屋的最顶部；灰尘会使感应头的零敏度降低，因此应留意防尘；离子感烟传感器使用放射性元素csl37，应防止拆卸传感器， 以免危害平安；光电感烟传感器利用烟粒子对光的散射作用来探测烟的存在；在光电感烟传感器的探测室内有一个发光管和一个接收管，发光管发射的光被接收管接收；当烟雾进入探测室时， 由于烟粒子对光的散射作用，使得接收管接收的光减弱，从而检测到烟雾的存在；光电感烟传感器的电路及电气特性与离子感烟传感器相像；2.2 红外传感器包括被动式红外传感器和微波、红外双鉴传感器；被动式红外传感器工作原理：目前平安防 x 领域普遍采纳热释电传感器制造的被动式红外传感器；热释电材料包括钻钛酸铅等，当其外表的

9、温度上升或下降，那么该外表产生电荷，这种效应称热释电效应；用热释电材料制成的敏锐元件上，涂上一层黑色外表，有良好的吸热性，当红外线照耀时，热电体温度变化，极片发生变化，电极上产生电荷；当极片重新到达平稳时，电极上电压消逝；当红外线撤降时，热电体温度下降，极片向相反方向转化；在制作敏锐元件时，把两个极性相反的热释电敏锐元件做在同一晶片上，这样由于环境的影影响而使整个晶片产生温度变化时，两个传感元产生的热释电信号相互抵消，起到补偿作用；热释电传感器在实际使用时，前面要安装透镜，通过透镜的外来红外外线只会聚在一个传感元上，产生的电信号不会被抵消；热释电红外传感器作用的透镜采纳菲涅尔透镜，实际上是一个

10、透镜组，它上面的的每一个单元透镜一般部只有一个不大的视场角；而相邻的两个单元透镜的视场既不连续，更不交叠，却都相隔一个盲区，这些透镜形成一个总的监视区域， 当人体在这一监视区域中运动时，顺次地进入某一单元透镜的视场，又走出这一透镜的视场，热释电传感器对运动的人体一会儿看到， 一会儿看不到， 再过一会又看到， 也就是说， 热释电传感器对人体散发的红外线一会儿接收到，一会儿又接收不到，引起热释电传感器的温度不断变化，使它输出一个又一个相应的信号；依据热释电传感器工作原理，只要热释电元件的温度发生变化，就会产生信号输出，因此，任何会导致热释电元件温度变化的困素， 都会引起传感器报警， 为了提高报警的

11、牢靠性， 人们实行了多种措施，比方，为了降低环境度变化的影响，采纳双元或四元热释电传感器，使环境温度变化产生的输出相互抵消，为了提高白光干扰，采纳双层滤光片等；依据热释电传感器特点，为了削减传感器的误报警，在安装热释电被动红外传感器时应留意以下问题：传感器应防止安装在诸如空调出风口邻近、暖气片邻近等环境温度正常变化的场所；传感器监视区域内应防止有热源；传感器尽量防止对着有强光的窗口；传感器监视区域内应防止显现小动物，如不行防止，应选用防小动物透镜；2.3 微波、红外双鉴传感器微波、红外双鉴传感器是被动式红外传感器和微波传感器的组合，微波传感器依据多普勒效应原理来探测移动物体；传感器发射微波，微波遇到障碍物时被反射回传感器，当障碍物相对传感器运动时，那么传感器接收到的反射波频率发生变化：当障碍物朝着传感器运动时，传感器接收到的反射波频率比发射波高，当障碍物远离传感器运动时，传感器接收到的反射波频率比发射波低，因此，传感器通过比拟反射波和发射波的频率来探测是否有移动物体进入；微波只对移动物体响应，红外只对引起红外温度变化的物体响应，微波和红外双鉴传感器只有两者同时响应才会作出