西门子差动保护继电器7UT6
(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点
(1) 1 dR d R dA A 四种压力传感器的基本工作原理及特点 一：电阻应变式传感器 1 1电阻应变式传感器定义 被测的动态压力作用在弹性敏感元件上， 使它产生变形，在其变形的部位粘 贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称 为电阻应变式压力传感器。 1.2电阻应变式传感器的工作原理 电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片 箔式应变片是以厚度为0.002―― 0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料，，箔 栅宽度为0.003――0.008mm 。丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝 （直 径0. 015--0. 05mm ），平行地排成栅形（一般2――40条），电阻值60――200 ?， 通常为 120 ?，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即 制成了纸基的电阻丝式应变片。测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于 待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时， 电阻片 也跟随变形。如下图所示。B 为栅宽，L 为基长。 I 绘式应吏片 b ）笹式应变片 材料的电阻变化率由下式决定:
式中; R—材料电阻2
3 —材料电阻率 由材料力学知识得; K —金属电阻应变片的敏感度系数 式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分 dR 、dL 改写成增 量出、/L,可得 由式(2)可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形 而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了 ZR 的变化，也就得 到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。 1.3电阻应变式传感器的分类及特点 「测低压用的膜片式压力传感器 常用的电阻应变式压力传感器包括彳测中压用的膜片一一应变筒式压力传感器 -测高压用 的应变筒式压力传感器 1.3.1膜片一一应变筒式压力传感器的特点 该传感器的特点是具有 较高的强度和抗冲击稳定性，具有优良的静态特性、 动态特性和较高的自震频率，可达30khz 以上，测量的上限压力可达到9.6mp a 。 适于测量高频脉动压力，又加上强制水冷却。也适于高温下的动态压力测量，如 火箭发动机的压力测量，内燃机、压气机等的压力测量。 1.3.2膜片式应变压力传咸器的特点 A 这种膜片式应变压力传感器不宜测量较大的压力，当变形大时，非线性 较大。但小压力测量中由于变形很小，非线性误差可小于 0.5%，同时又有较高 的灵敏度，因此在冲击波的测量中，国内外都用过这种膜片式压力传感器。 B 这种传感器与膜片一应变筒式压力传感器相比， 自振频率较低，因此在低dR "R [(1 2 ) C(1 2 )]
压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器工作原理细解 201１—10-14 １5：37元器件交易网 字号： 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统得软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案： 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出得模拟变量，然后用IＮA11８放大器将此信号放大,用7７15A/D 进行模数转换，将转换完成得数字量经单片机处理,最后由LCD 将其显示，采用LM３34 做得精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测得实时性，也能提高测量精度。 微压力传感器信号就是控制器得前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取得信号能否进行准确地提取、处理就是衡量一个系统可靠性得关键因素.后续接口电路主要指信号调节与转换电路,即能把传感元件输出得电信号转换为便于显示、记录、处理与控制得有用电信号得电路。由于用集成电路工艺制造出得压力传感器往往存在:零点输出与零点温漂，灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文得研究工作，主要集中在以下几个方面： (1）介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统得组成与工作原理。
（2）系统得硬件设计，介绍主要硬件得选型及接口电路,包括Ａ/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3）对系统采用得软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/Ｄ转换程序、16０2显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器就是由电阻应变片组成得测量电路与弹性敏感元件组合起来得传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面得电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值得变化。这样弹性体得变形转化为电阻应变片阻值得变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定得电压值，两输出端输出得共模电压随着桥路上电阻阻值得变化增加或者减小。一般这种变化得对应关系具有近似线性得关系。找到压力变化与输出共模电压变化得对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂得电阻状态都将改变，电桥得电压输出会有变化. 式中：Uｏ为输出电压，Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔＲi 〈
母差保护的工作原理、保护范围
母差保护的工作原理、保护范围 母线保护装置是正确迅速切除母线故障 的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行 的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器, 按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障
时,差电流等于零,保护范围内故障时差电 流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计 算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操 作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护 退出
“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因为一些运行人员曾看到过,甚至在母线 倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其 根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识. 母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、 解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开 关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧 反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开 关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护 的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行. 根据历年统计资料看,因误操作引起母线短 路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误 操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规 使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线 差动保护投入有着极其重要的现实意义.投 入母线差动保护倒母线, 可以在万一发生
压力传感器工作原理
压力传感器 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、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。 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。 1、压阻式压力传感器原理与应用： 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化（应变），而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。
简易母差原理
1.1 低压侧简易母线保护 1.1.1 简易母线保护原理 简易母线保护不是单独的保护装置，由嵌入在变压器后备保护或母联（分段）装置中的动作元件和嵌入在母联（分段）和出线（包括线路、站用变、接地变、电容器、电抗器等，下同）保护装置中的闭锁元件组成。简易母线保护动作逻辑关系如图所示。 II段动作 简易母线III段动作 图 1.1-1简易母线保护逻辑框图(变低) 简易母线II段动作 图 1.1-2简易母线保护逻辑框图(分段) 注意：上图中的N为可以整定的，和本分段保护相关的小电源的数目。下文假定N为5。 简易母线保护中默认1-5闭锁信号输入源为小电源出线，现场请将所有的小电源出线对应到这5个输入中。简易母差第一时限的跳闸出口不设定跳闸控制字，直接通过GOOSE跳开发送闭锁信号的小电源出线(最多为出线1-5)。 母线区外故障时，相关保护能够发出闭锁信号闭锁简易母线保护，母线区内故障时，相关保护
不能发出闭锁信号，简易母线保护可以快速动作切除变压器低压侧开关。低压侧如果有小电源，母线区内故障，仅收到小电源并网线路的闭锁信号时，简易母线保护经t1延时先跳开低压侧小电源。 1.1.2 解决方案 1. 闭锁信号传递方式 由于简易母线保护需要多个装置之间的传递启动闭锁信号，使得传统方式下各个出线保护和分段保护与简易母线保护之间存在较多硬开入连线，导致了二次回路比较复杂，容易出错，可靠性也不高。 数字化变电站的相关技术已经在国内多个变电站投入应用，并得到较长时间的验证，其中的GOOSE通信机制在部分传统采样变电站也得到了很好的实用验证。GOOSE的好处在于一旦物理连接确立，只要通道的带宽足够，可以任意增加连接，可扩展性很强。采用GOOSE通信，完全回避了以往常规接点误碰的问题，并且在GOOSE断链的情况下可以发出报警信号。 2. 出线保护配置要求 输出闭锁GOOSE信号：出线故障，输出接点闭锁相应的变压器低压侧和母联（分段）的母线保护； 在判断到失灵的情况下收回闭锁信号； 3. 变压器低压侧后备保护配置要求 简易母线保护功能（图1.1-1） 变低开关失灵保护，变压器低压侧开关失灵和发生死区故障，在简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关。 4. 母联(分段)保护配置要求 简易母线保护功能（图1.1-2） 输出闭锁接点：分段过流启动输出GOOSE信号闭锁两侧变压器低压侧后备保护中的简易母线保护保护功能，在分段开关为分位时不发闭锁信号。 在判断到分段失灵的情况下收回闭锁信号；
压力传感器工作原理
压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、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。 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。 1、应变片压力传感器原理与应用： 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。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘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。 1．2、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）
母差保护的工作原理
母差保护的工作原理、保护范围 来源：电力网时间：2007-12-19 责任编辑：葛红波母线保护装置是正确迅速切除母线故障的重要设施,它的拒动和误动都将给电力系统带来严重危害.母线倒闸操作是电力系统最常见也是最典型的操作,因其连接元件多,操作工作量大,对运行人员的综合操作技能也提出了较高的要求.基于一次设备的客观实在性,运行人员对一次设备误操作所带来的危害都有一个直接的较全面的感性认识. 但对母线差动保护在倒闸操作过程中进行的一些切换、投退操作则往往认识模糊. 1 母线差动保护范围是否是确定的,保护对象是否是不变的 通常讲的差动保护包含了母线差动保护、变压器差动保护、发电机差动保护和线路差动保护.实现差动保护的基本原则是一致的,即各侧或各元件的电流互感器,按差接法接线,正常运行以及保护范围以外故障时,差电流等于零,保护范围内故障时差电流等于故障电流,差动继电器的动作电流按躲开外部故障时产生的最大不平衡电流计算整定. 但也应该十分清楚,母线差动保护与变压器差动保护、发电机差动保护又有很大的不同:即母线的主结线方式会随母线的倒闸操作而改变运行方式,如双母线改为单母线运行,双母线并列运行改为双母线分段并列运行,母线元件(如线路、变压器、发电机等)可以从这一段母线倒换到另一段母线等等.换句话说,母线差动保护的范围会随母线倒闸操作的进行、母线运行方式的改变而变化(扩大或缩小),母线差动保护的对象也可以由于母线元件的倒换操作而改变(增加或减少).忽视了这一点,在进行母线倒闸操作时,对母线差动保护的一些必要的切换投退操作肯定就认识模糊、甚至趋于盲目了. 2 母线倒闸操作时是否须将母线差动保护退出“在进行倒闸操作时须将母线差动保护退出”是错误的,之所以产生这种错误认识,是因一些运行人员曾看到过,甚至在母线倒闸操作时发生过母线差动保护误动,但其根本原因是对母线差动保护缺乏正确认识.母线倒闸操作如严格按照规定进行,即并、解列时的等电位操作,尽量减少操作隔离开关时的电位差,严禁母线电压互感器二次侧反充电,充分考虑母线差动保护非选择性开关的拉、合及低电压闭锁母线差动保护压板的切换等等,是不会引起母线差动保护误动的.因此,在倒母线的过程中,母线差动保护的工作原理如不遭到破坏,一般应投入运行.根据历年统计资料看,因误操作引起母线短路事故,几率还很高.尽管近几年为防止误操作在变电站、发电厂的一次、二次设备上安装了五防闭锁装置,但一些运行人员违规使用万能钥匙走错间隔、误合、误拉仍时有发生.这就使在母线倒闸操作时,保持母线差动保护投入有着极其重要的现实意义.投入母线差动保护倒母线,可以在万一发生误操作造成母线短路时,由保护装置动作,切除故障,从而避免事故的进一步扩大,防止设备严重损坏、系统失去稳定或发生人身伤亡事故. 事实上,与其说母线倒闸操作容易引起母线差动保护误动,倒不如说,母线倒闸操作常常会使母线差动保护失去选择性而误切非故障母线. 3 母线倒闸操作后,是否要将母线差动保护的非选择性开关合入，实际工作中一些运行人员片面地认为,母线倒闸操作会使母线差动保护失去选择性,故在操作完成后,合入母线差动保护的非选择性开关.产生这一认识误区的根源在于他们不明白母线差动保护装置中设置这一非选择性开关的目的. 母线保护有多种类型,不同类型的母线保护其实现保护的工作原理
压电式压力传感器原理
压电式压力传感器原理、特点及应用 压电式压力传感器的原理 压电式压力传感器的原理主要是压电效应，它是利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器，比如很多压力变送器和压力传感器。压电传感器不可以应用在静态的测量当中，原因是受到外力作用后的电荷，当回路有无限大 的输入抗阻的时候，才可以得以保存下来。但是实际上并不是这样的。因此压电传感器只可以应用在动态的测量当中。它主要的压电材料是：磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。而石英呢，其实是一种天然的晶体，而压电效应就是在此晶体的基础上发现的。在规定的范围里， 压电性质是不会消失，而是一直存在的。但是如果温度在这个规定的范围之外，压电性质就会彻底地消失不见。当应力发生变化的时候，电场的变化很小很小，其他的一些压电晶体就会替代石英。酒石酸钾钠，它是具有很大的压电系数和压电灵敏度的，但是，它只可以使用在室内的湿度 和温度都比较低的地方。磷酸二氢胺是一种人造晶体，它可以在很高的湿度和很高的温度的环境中使用，所以，它的应用是非常广泛的。随着技术的发展，压电效应也已经在多晶体上得到应用了。例如：压电陶瓷，铌镁酸压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和钛酸钡压电陶瓷等等都包括在内。
压电式压力传感器的特点 以压电效应为工作原理的传感器，是机电转换式和自发电式传感器。它的敏感元件是压电的材料制作而成的，而当压电材料受到外力作用的时候，它的表面会形成电荷，电荷会通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以后，就会被转换成为与所受到的外力成正比关系的电量输出。 它是用来测量力以及可以转换成为力的非电物理量，例如：加速度和压力。它有很多优点：重量较轻、工作可靠、结构很简单、信噪比很高、灵敏度很高以及信频宽等等。但是它也存在着某些缺点：有部分电压材料忌潮湿，因此需要采取一系列的防潮措施，而输出电流的响应又比较差， 那就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺点，让仪器更好地工作。 压电式压力传感器的应用 压电式压力传感器的应用领域很广泛：电声学、生物医学和工程力学等等。它能够测量发动机里面的燃烧压力，也能够应用在军事方面。它可以测量在膛中的枪炮子弹在击发的那一刻，膛压的改变量以及炮口所受到的冲击波压力。它能够测量很小的压力，也能够测量大 的压力。由于它的使用寿命很长、重量较轻、体积较小、结构较简单，因此它所涉及的领域远远不止这些。在对建筑物、桥、汽车和飞机等的冲击和震动的测量，也是非常广泛的。特别是在宇航和航空的领域
压力传感器的工作原理
压力传感器的工作原理 您需要登录后才可以回帖登录|注册发布 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、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。 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。 压阻式压力传感器原理与应用： 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变
化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变)，而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极 引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接 成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条?，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构 成全桥。 电子血压计中压力传感器的原理应用及常见故障 压力传感器是工业生应用中最为常见的一种传感器，其广泛应 用于各种工业自控环境，在医用中常见于电子血压计，下面，便来为您简单介绍一些压力传感器原理应用及常见故障。 电子血压计压力传感器的工作原理及应用 压力传感器一般有电容式的和压阻式的。电容式的利用两片金 属间的电容变化来对应压力值，压阻式利用电阻值变化来对应压力值。 电子血压计压力传感器的常见问题
6母差保护原理及母联分段电流极性验证
母线差动保护原理简介 基尔霍夫电流定律：根据电流连续性原理，在任何节点上都不可能有电荷积累，所以在任何时刻流入节点的电流之和一定等于流出该节点的电流之和。即： ∑I入=∑I出 母线也属于这样一个节点。流入和流出的矢量和等于零。 大差： 小差：
母差保护中母联分段CT极性要求和验证方法 双母主接线方式下 RCS-915母联电流要求与I母元件一致，即如果出线间隔以母线为正，则母联电流要求以I母线为正，要求实际的I、II母线与母差保护装置规定的I、II母对应 BP-2B母联电流要求与II母元件一致，即如果出线间隔以母线为正，则母联电流要求以II母线为正，要求实际的I、II母线与母差保护装置规定的I、II母对应 检查RCS-915母联间隔变比系数等于01间隔变比系数，将01间隔置于一母，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相反的两个电流，或将其反极性串联，装置显示对应间隔电流应正确，一母小差电流为零，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相同的两个电流，或将其同极性串联，一母小差电流为两倍的所加电流； 将01间隔置于II母，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相反的两个电流，或将其反极性串联，装置显示对应间隔电流应正确，二母小差电流为两倍的所加电流，在01间隔和母联间隔A相加入大小相等，方向相同的两个电流，或将其同极性串联，二母小差电流为零； 检查BP-2B 05间隔变比等于01间隔变比，将05间隔置于一母，在01间隔和05间隔A相加入大小相等，方向相同的两个电流，或将其同极性串联，装置显示对应间隔电流应正确，一母小差电流为零，在01间隔和05间隔A相加入大小相等，方向相反的两个电流，或
(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点
四种压力传感器的基本工作原理及特点 一：电阻应变式传感器 1 1电阻应变式传感器定义 被测的动态压力作用在弹性敏感元件上，使它产生变形，在其变形的部位粘贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称为电阻应变式压力传感器。 1.2 电阻应变式传感器的工作原理 电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片。 箔式应变片是以厚度为0.002——0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料，，箔栅宽度为0.003——0.008mm 。丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝(直径0．015--0．05mm)，平行地排成栅形(一般2——40条)，电阻值60——200 ?，通常为120 ?，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即制成了纸基的电阻丝式应变片。测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时，电阻片也跟随变形。如下图所示。B 为栅宽，L 为基长。 材料的电阻变化率由下式决定： d d d R A R A ρρ=+ （1） 式中； R —材料电阻
由材料力学知识得； [(12)(12)]dR R C K μμεε=++-= (2) K —金属电阻应变片的敏感度系数 式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分dR 、dL 改写成增量ΔR 、ΔL,可得 R L K K R L ε??== (3) 由式(2)可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形ε,而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了ΔR 的变化，也就得到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。 1.3电阻应变式传感器的分类及特点 测低压用的膜片式压力传感器 常用的电阻应变式压力传感器包括 测中压用的膜片——应变筒式压力传感器 测高压用的应变筒式压力传感器 1.3.1膜片——应变筒式压力传感器的特点 该传感器的特点是具有较高的强度和抗冲击稳定性，具有优良的静态特性、动态特性和较高的自震频率，可达30khz 以上，测量的上限压力可达到9.6mp a 。适于测量高频脉动压力，又加上强制水冷却。也适于高温下的动态压力测量，如火箭发动机的压力测量，内燃机、压气机等的压力测量。 1.3.2 膜片式应变压力传咸器的特点 A 这种膜片式应变压力传感器不宜测量较大的压力，当变形大时，非线性较大。但小压力测量中由于变形很小，非线性误差可小于0.5％，同时又有较高的灵敏度，因此在冲击波的测量中，国内外都用过这种膜片式压力传感器。 B 这种传感器与膜片—应变筒式压力传感器相比，自振频率较低，因此在低ρ—材料电阻率
压差传感器的工作原理
基本原理 充满管道的流体，当它流经管道内的节流件时，如图4.1所示，流速将在节流件处形成局部收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体流量愈大，产生的压差愈大，这样可依据压差来衡量流量的大小。这种测量方法是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础的。压差的大小不仅与流量还与其他许多因素有关，例如当节流装置形式或管道内流体的物理性质(密度、粘度)不同时，在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。 图4.1 孔板附近的流速和压力分布 2.2 流量方程
式中qm--质量流量，kg/s; qv--体积流量，m3/s; C--流出系数； ε--可膨胀性系数； β--直径比，β=d/D; d--工作条件下节流件的孔径，m； D--工作条件下上游管道内径，m； △P--差压，Pa； ρl--上游流体密度，kg/m3。 由上式可见，流量为C、ε、d、ρ、△P、β(D)6个参数的函数，此6个参数可分为实测量[d，ρ，△P，β(D)]和统计量(C、ε)两类。 (1)实测量 1)d、D 式(4．1)中d与流量为平方关系，其精确度对流量总精度影响较大，误差值一般应控制在±0．05％左右，还应计及工作温度对材料热膨胀的影响。标准规定管道内径D必须实测，需在上游管段的几个截面上进行多次测量求其平均值，误差不应大于 ±0．3％。除对数值测量精度要求较高外，还应考虑内径偏差会对节流件上游通道造成不正常节流现象所带来的严重影响。因此，当不是成套供应节流装置时，在现场配管应充分注意这个问题。
2)ρ ρ在流量方程中与△P是处于同等位置，亦就是说，当追求差压变送器高精度等级时，绝不要忘记ρ的测量精度亦应与之相匹配。否则△P的提高将会被ρ的降低所抵消。 3)△P 差压△P的精确测量不应只限于选用一台高精度差压变送器。实际上差压变送器能否接受到真实的差压值还决定于一系列因素，其中正确的取压孔及引压管线的制造、安装及使用是保证获得真实差压值的关键，这些影响因素很多是难以定量或定性确定的，只有加强制造及安装的规范化工作才能达到目的。 (2)统计量 1)C 统计量C是无法实测的量(指按标准设计制造安装，不经校准使用)，在现场使用时最复杂的情况出现在实际的C值与标准确定的C值不相符合。它们的偏离是由设计、制造、安装及使用一系列因素造成的。应该明确，上述各环节全部严格遵循标准的规定，其实际值才会与标准确定的值相符合，现场是难以完全满足这种要求的。 应该指出，与标准条件的偏离，有的可定量估算(可进行修正)，有的只能定性估计(不确定度的幅值与方向)。但是在现实中，有时不仅是一个条件偏离，这就带来非常复杂的情况，因为一般资料中只介绍某一条件偏离引起的误差。如果许多条件同时偏离，则缺少相关的资料可查。 2)ε 可膨胀性系数ε是对流体通过节流件时密度发生变化而引起的流出系数变化的修正，它的误差由两部分组成：其一为常用流量下ε的误差，即标准确定值的误差；其二为由于流量变化ε值将随之
220kV母差保护出现的问题与处理
220kV母差保护出现的问题与处理 发表时间：2018-07-05T16:57:04.927Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：陆志强王喜[导读] 摘要：母线是电力系统中的重要组成元件，母线一旦发生故障就会影响整个电力系统的运行，由于母线绝缘老化较快，连接线路多，操作工作量大，受到自然因素的影响，互感器损坏等都可能造成母线故障，影响电力系统运行。 （国网苏州市供电公司江苏省苏州市 215000）摘要：母线是电力系统中的重要组成元件，母线一旦发生故障就会影响整个电力系统的运行，由于母线绝缘老化较快，连接线路多，操作工作量大，受到自然因素的影响，互感器损坏等都可能造成母线故障，影响电力系统运行。所以，应针对220kV母线进行分析，对母差保护中常见的故障问题提高防范意识，出现故障及时处理，确保母线安全稳定运行。本文首先概括了母线差动保护原理、类型，阐述了 220KV现场常用的母差保护，并分析了母差保护常见的问题与处理办法。 关键词：母线；差动保护；灵敏度；稳定性引言：母差保护主要应用在变电站，担负着母线主保护的重要使命。当母差保护范围内的设备发生故障时，会立即切除故障，当母线差动保护范围外设备或因二次回路故障时，应能可靠闭锁动作出口回路，避免因保护误动作而造成母线失压事故。因此，母差保护对于变电站运行具有十分重要的意义。 一、母线差动保护概述 1、原理 母线差动保护简称为母差保护，其动作原理是建立在基尔霍夫电流定律的基础上，具体如下：母线为一个节点，正常运行与故障时流入母线的电流之和为零，如果母线上各个引出线电流互感器的变比相同，则短路时继电器加电流为零。通常情况下，母差保护的范围会随着母线运行方式的改变而发生变化，同时要求所有母差保护必须能够快速、灵敏且有选择地将故障部分从线路中切除。 2、类型 1）中阻抗型母差保护。这类母差保护的特点是动作快速，保护装置的动作时间约为8~9 ms。对于大电源系统而言，当发生穿越性短路且TA为完全饱和状态时，保护装置的动作稳定、可靠，灵敏度不会受到差动回路数的影响。 2）微机型母差保护。这类母差保护具有如下技术特点：能够进行分散安装，保护装置可安装在开关设备机架的箱子中，与中央处理器的连接可以通过光纤电缆予以实现；与分布式系统联用时，可构成一种较为理想的状态，其对TA饱和的灵敏性不高，母线内外发生故障时，在2 ms后允许TA处于饱和状态；装置本身具备自检功能。 二、220KV 现场常用的母差保护 1、中阻抗型集成电路母差保护 中阻抗型母差保护在 220kV及以上系统广泛使用，它是一种三相带比率制动特性的母差保护装置，特点为快速动作，装置动作时间约为 8～9ms，起动继电器和差动继电器的动作时间约为 1～2ms。在大电源系统发生穿越性短路而线路 TA 完全饱和的情况下，保护装置具有充分的稳定性和可靠性，其灵敏度基本上不受差动回路中回路数的影响。母线内部故障，由于检测速度极快，在 TA 没有饱和之前就动作，所以对线路 TA 的饱和特性要求不高。也可采用辅助 TA调整总变比，适应不同变比的TA。在我国电力系统中使用的国外公司母差保护产品有 ABB 公司的 REB103 型、GE 公司的 BUS- 1000 型和西门子公司的 7SS10型。集成电路中阻抗母差保护具有下列特点：动作速度快，故障检测时间 <3ms，保护整组动作时间 <10ms；在穿越性外部故障时，即使TA 饱和也不会误动；母线内部故障时，由于检测速度极快，在 TA 完全没有饱和之前就动作，对 TA 饱和特性要求不高；采用辅助 TA 调整总变比，可适应不同变比的 TA；允许 TA 二次回路的环路阻抗较大，易满足要求；主回路简单可靠。 2、微机型母差保护 微机母差保护的主要技术特点是：可分散安装，母差保护装置（间隔模块）可装在开关设备机架的箱子或柜子中，用光纤电缆与中央处理装置相连接，当与分散分布式自动化系统结合使用时，可形成一种理想状态；对 TA 饱和基本不灵敏，在发生母线内外故障时，2ms 后允许 TA 处于饱和；动作速度快，可靠性高；全数字信号处理，具有自检功能和通信接口；可更换性好，便于扩充。 三、母差保护的问题及解决措施 1、不完全差动保护 采用不完全差动能够使回路得到简化，从而快速切除母线相间发生的故障。然而，不完全差动保护在运行中存在未接入 TA 的负荷电流，虽然通过整定计算可以避免保护误动作的情况，但是差动回路当中却存在着较大的不平衡电流，如果保护定值设置的过高，势必会对保护装置的灵敏性及可靠性造成影响，由此便会导致拒动的问题。针对不完全差动保护问题，可采取一种新的保护方案，即简易母差加以解决处理，具体如下： 1）先将电磁型母差保护改为微机型，因后者的保护灵敏度超过0.95，所以当故障消失后可以实现快速返回的目标，由此能够解决电流继电器整定误差大、返回系数较高的问题。而线路保护则可以使用相应的保护测控装置，借助装置的跳闸和信号出口等回路可以完成与母差保护的配套。 2）当简易母差与出线保护配合使用时，其动作时间可与线路保护相配合。由于装置动作出口小于等于35 ms，且精度达到了±0.1%T，从而解决时间元件误差大、动作时间不准确的问题。 2、误动作问题 某变电站220 kV两条母线运行，Ⅰ母线的1#变及线路运行正常；Ⅱ母线的2#变及线路运行正常；母联运行正常。某一日17：10：34，Ⅱ母线差动保护动作，相应开关全部跳开，同时Ⅰ母线差动保护动作，相关开关跳开。维修人员到现场检查后发现Ⅱ母线B相上的PT 爆裂，绝缘油大量漏出，随后对二次回路进行检查，Ⅱ母线保护装置各个信号均正确，Ⅰ母线也没有任何异常，差动保护误动作，导致整个 220 kV 系统全停，变电站失电。检查中发现切换元件的绝缘外皮损坏，且与相邻接线柱靠的太近，柱间出现了十分明显的飞弧痕迹。由于接线柱绝缘降低，从而使得Ⅰ母线和Ⅱ母线差动回路相连。针对母差保护误动作的问题，可采取如下措施加以解决处理： 1）进一步加强对母差保护装置各个回路及其定值的检查，在确保满足保护稳定方程的基础上，减少差动回路的整定电阻，以此来降低回路在故障时出现过电压的问题。
压力传感器原理
压力传感器原理 压力传感器原理与应用.压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。 科学家根据晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。这个效应研制出了压力传感器。 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。
压力传感器原理在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。 压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。 压力传感器原理压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广。 除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。
简易母差原理
简易母差原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
1.1低压侧简易母线保护 1.1.1简易母线保护原理 简易母线保护不是单独的保护装置，由嵌入在变压器后备保护或母联（分段）装置中的动作元件和嵌入在母联（分段）和出线（包括线路、站用变、接地变、电容器、电抗器等，下同）保护装置中的闭锁元件组成。简易母线保护动作逻辑关系如图所示。 图 1.1-1简易母线保护逻辑框图(变低) 图 1.1-2 简易母线保护逻辑框图(分段) 注意：上图中的N为可以整定的，和本分段保护相关的小电源的数目。下文假定 N为5。 简易母线保护中默认1-5闭锁信号输入源为小电源出线，现场请将所有的小电源出线对应到这5个输入中。简易母差第一时限的跳闸出口不设定跳闸控制字，直接通过GOOSE 跳开发送闭锁信号的小电源出线(最多为出线1-5)。 母线区外故障时，相关保护能够发出闭锁信号闭锁简易母线保护，母线区内故障时，相关保护不能发出闭锁信号，简易母线保护可以快速动作切除变压器低压侧开关。低压侧如果有小电源，母线区内故障，仅收到小电源并网线路的闭锁信号时，简易母线保护经t1延时先跳开低压侧小电源。 1.1.2解决方案 1.闭锁信号传递方式
由于简易母线保护需要多个装置之间的传递启动闭锁信号，使得传统方式下各个出线保护和分段保护与简易母线保护之间存在较多硬开入连线，导致了二次回路比较复杂，容易出错，可靠性也不高。 数字化变电站的相关技术已经在国内多个变电站投入应用，并得到较长时间的验证，其中的GOOSE通信机制在部分传统采样变电站也得到了很好的实用验证。GOOSE的好处在于一旦物理连接确立，只要通道的带宽足够，可以任意增加连接，可扩展性很强。采用GOOSE通信，完全回避了以往常规接点误碰的问题，并且在GOOSE断链的情况下可以发出报警信号。 2.出线保护配置要求 输出闭锁GOOSE信号：出线故障，输出接点闭锁相应的变压器低压侧和母联（分段）的母线保护； 在判断到失灵的情况下收回闭锁信号； 3.变压器低压侧后备保护配置要求 简易母线保护功能（图1.1-1） 变低开关失灵保护，变压器低压侧开关失灵和发生死区故障，在简易母线保护跳开低压侧开关后，故障电流不消失，经延时跳变高开关。 4.母联(分段)保护配置要求 简易母线保护功能（图 1.1-2）
压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011-10-14 15:37元器件交易网 字号： 中心议题： 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统的软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案： 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用INA118放大器将此信号放大，用7715A/D 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由LCD将其显示，采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电，完成了微压力传感器接口电路设计，既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出和零点温漂，灵敏度温漂，输出信号非线性，输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作，主要集中在以下几个方面： (1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。
(2)系统的硬件设计，介绍主要硬件的选型及接口电路，包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用的软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图，包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂的电阻状态都将改变，电桥的电压输出会有变化。 式中：Uo 为输出电压，Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi < 对于全等臂电桥， R1= R2= R3= R，各桥臂电阻应变片灵敏系数K相同，式(2)可简化为