水温、油压、转速探头传感器的机理及位置实图

摘要：康明斯发电机组主控制面板对发电机运转状态的感知，是通过各种传感器来实现的。我国国家标准GB/T 7665-2005《传感器通用术语》中定义探头（transducer/sensor）：“能感受被检测并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置柴油发电机十大品牌，一般由敏感元件和切换元件构造。”敏感元件（sensing element），指传感器中能直接感受或响应被测定的部分。切换元件（transducing element），指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测定切换成适于传输或测定的电信号部分。当输出为规定的标准信号时，则称其为变送器（transmitter）。

      传感器是一种测量装置，能感受到被测定的信息，并能将测量感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、解决、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动测定和自动控制的首要环节康明斯发电机样本。

      因为被测物理量的范围广泛，种类多样，而用于构成探头的物理现状和物理定律又很多，因此探头的种类、型号十分繁杂，探头的类型方式很多。传感器分类主用的方法有按被测物理量进行的分类，如能感受外力并转换成可用输出信号的探头称为力探头，能感受速度并切换成可用输出信号的探头称为转速传感器，能感受温度并切换成可用输出号的传感器则称为温度探头，等等。也可按传感器的作业机理或传感程序中信号转换的机理来分类，如构成型传感器和物性型探头。所谓构成型传感器（mechanical structnre typetransducer/sensor）是指利用机械构件（如金属膜片等）的变形检测被检测的探头；所谓物性型传感器（physical property type trransducer/sensor）是指利用材料的物理特点及其各种物理、化学效应测量被测量的传感器。

      水温传感器的功能是将发电机水箱宝温度的变化，转换成热敏电阻阻值的变化。热敏电阻为一种半导体温度探头，与大多数半导体探头（具有较小的正温度系数）相比，热敏电阻具有较大的负温度系数，且其特点曲线是非线性的。其电阻-温度关系由下式确定：

      发电机水温感应器内部有两个测量部件，一是热敏电阻，二是温度开关。热敏电阻将温度的变化切换成电阻值的变化，而温度开关是当温度高于转换温度（通常为95℃）时，开关闭合，当温度低于切换温度时，开关断开。在智能化发电机组主控制系统中，检测水温的报警量有两个，“高温度警告”量和“高温度报警停机”量，其中“发烫度警告”量的信号来源是测定冷却液温度传感器的热敏电阻的变化，“发热度停机报警”量的信号来源是测定水温传感器的温度开关的状态。水温感应器外壳采用导热性能优良的铜加工而成，内部有热敏电阻R，和温度开关K两个部件，两个部件的一端均与外壳连接，另外一端从接线分别引出，内部机理图如图1所示。水温传感器内部通常采用电阻值变化范围较大的热敏电阻，表1是一种水温感应器热敏电阻的温度-电阻分度表。

      油压传感器的功用是将发电机润滑油道内的压力变化，转换成对应的可变电阻阻值的变化。可变电阻一般采用特殊电阻材料绕制而成的，随着压力的增加，电阻值逐渐增大。发电机油压探头内部有两个检测部件，一是滑动触点式变阻器，二是压力开关。当润滑系统压力变化时，使得传感器内部的柱塞高度产生变化，从而改变滑动触点式变阻器的碳刷位置，将压力的变化转换成电阻值的变化。而压力开关是当压力高于切换压力（通常为0.14MPa）时，开关断开，当压力低于转换压力时，开关闭合。在自动化发电机组主控制模块中，测量油压的报警量有两个，“低油压警告”量和“低油压报警停机”量，其中“低油压警告”量的信号来源是检测油压传感器的可变电阻的变化，“低油压报警停机”量的信号来源是测定油压传感器的油压开关的状态。油压探头外壳采圆柱形封装，内部有可变电阻Rp和油压开关K两个部件，两个部件的一端均与外壳连接，另外一端从接线分别引出，内部原理图如图2所示。油压传感器内部一般采用电阻值变化范围较小的可变电阻，表2是一种油压探头可变电阻的压力-电阻分度表。

      速度探头采用无源磁电式速度传感器，是一种将被测物理量切换为感应电动势的系统，也称电磁感应式或电动力式传感器。由电磁感应定律可知，当穿过一个线圈的磁通Φ发生变化时，线圈中感应出现的电动势为：

      由上式可知，线圈感应电动势e的大小取决于线圈的匝数和穿过线圈的磁通变化率。而磁通变化率与所施加的磁场强度、磁路磁阻以及线圈相对于磁场的运动速度有关，改变上述任意一个要素，均会致使线圈中出现的感应电动势的变化，从而可得到相应的不同构成形式的磁电式探头。图3是转速探头的构成图。

      如图4所示，在发电机中，速度传感器的磁头与飞轮齿非常近，当飞轮旋转时，速度探头磁头与飞轮之间的磁隙出现变化，引起磁头线圈中磁能量也产生变化，在磁头中产生交变的感应电动势，而且飞轮每旋转一个齿，交变感应电动势就出现一个完整的正弦波。当飞轮齿数为x齿时，飞轮转一圈，速度探头就输出z个正弦波康明斯发电机价格一览表。通过测量速度传感器的输出频率，就可计算得到发电机的转速，计算公式如下

为了保证飞轮在高速旋转时，飞轮齿与转速探头磁头之间的磁隙变化明显，在安装探头时，应将传感器磁头接触到飞轮的齿顶后退出1/2～3/4圈，使磁头与飞轮齿顶的间隙约为0.45mm。