光栅尺位移是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。
标尺光栅一般固定在机床活动部件上,光栅读数头装在机床固定部件上,指示光栅装在光栅读数头中。
光栅尺位移传感器的结构。
常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。
(关于莫尔条纹的原理,可参考相关文献) 简单的说:
光读头通过检测莫尔条纹个数,来“读取”光栅刻度;
然后再根据驱动电路的作用,计算出光栅尺的位移和速度。
相比例如软件测量的方式,光栅尺读数测量具有更高的精度。
光纤电流互感器优势
(1)绝缘结构简单,尺寸小,造价低。
由于光纤具有良好的绝缘特性,高低压之间的绝缘通过光纤再加上绝缘套来完成,从而使互感器的结构大为简化。
虽然 HOCT仍然具有铁心和线圈,但由于一,二侧均处于高压侧,一,二侧之间的电位差比较小,故不需要高压绝缘隔离;
因此磁路短,尺寸小,电压等级的提高也不会带来太多的改变,因此适用于高压电力系统中。
(2)测量准确度高。
利用光的磁光效应测量电流,彻底抛弃的电磁式铁心绕组的结构,没有故障电流下的饱和漏电,测量也无磁滞效应,同时具有高的抗电磁干扰的能力和灵敏度,准确度。
由于对一,二侧的绝缘不如传统的电磁式互感器高,因此采样电流的铁心线圈可以采用准确度较高的电流互感器;
或者采用带气隙的铁心线圈,较好的暂态性能.二次侧所带的负载一般是电子线路,负载恒定;
因此不要求二次线圈提供较大的功率,这样也有利于测量精度的提高。
(3)设备安装和检修方便。
只需要更换线圈的规格来适应不同的电压等级,而其他部件不需要更换,具有良好的升级性。
(4)运行安全,不会产生二次开路的高压和采用油浸式所引起的爆炸等现象。
(5)有利于变电站综合自动化水平的提高。
由于传递到低压侧的信号都有数字接口,由数据采集系统进行数据处理,可以得到系统的运行情况。
直接可以供测量和保护使用。此外采用数字化接口,还可以实行远距离遥控。
(6)基于光纤互感器技术的MOCT和HOCT的测量动态范围宽,灵敏度高。
检测气体的浓度依赖于气体检测变送器,传感器是其核心部分,按照检测原理的不同,主要分为金属氧化物半导体式传感器、催化燃烧式传感器、定电位电解式气体传感器、迦伐尼电池式氧气传感器、红外式传感器、PID光离子化传感器等,以下简单阐述各种传感器的原理及特点。
金属氧化物半导体式传感器
金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。
催化燃烧式传感器
催化燃烧式传感器原理是目前广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,使温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。
定电位电解式气体传感器
定电位电解式传感器是目前测毒类现场广泛使用的一种技术,在此方面国外技术比较好,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。
迦伐尼电池式氧气传感器
隔膜迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器。
红外式传感器
红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。
PID光离子化气体传感器
PID由紫外灯光源和离子室等主要部分构成,在离子室有正负电极,形成电场,待测气体在紫外灯的照射下,离子化,生成正负离子,在电极间形成电流,经放大输出信号。PID具有灵敏度高,无中毒问题,安全可靠等优点。