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智能脱扣器原理简介

智能脱扣器原理简介
智能脱扣器原理简介

智能脱扣器(电子型过流脱扣器)简介

智能脱扣器主要功能简而言之是过流保护(短路、过载保护),是用电子元件来完成传统断路器上双金属片的过载保护和磁轭与衔铁组成的短路保护。

传统的过流脱扣器(由双金属片受热变曲和短路时大电流产生的电磁力使断路脱扣)简称为热动电磁型过电流脱扣器。

智能脱扣器(由电流采样互感器,对流过断路器的采样,经过单片机进行处理和判断,由脱扣线圈执行脱扣,简称为电子型过流脱扣器,无论电子型还是热动电磁型,脱扣器应能满足GB14048.2-2001有关要求,并且对电子型有附加要求(见GB14048.2-2001附录F)。

主要是:

1.抗扰度试验(EMC电磁兼容性)。

2.干热试验。

3.温热试验。

4.热冲击试验。

5.射频发射验证。

电子型要完成传统热动电磁式的过流保护功能并不困难,而要防止电子型在各干扰情况下不出现误动作和拒动作现象是应特别注意的问题。另外还有一个要注要的问题,就是在大电流短路时,其脱扣速度是越快越好,脱扣速度的快慢将直接影响到断路器的分断能力。

电子型的工作原理:

通过电流采样互感器把通过断路器电流作为信号和工作电源取出(1、作为电流大小信号。2、作为电子元件的工作电源。3作为脱扣线圈的工作电源)。

单片机对采样信号进行判别(大小、及是否干扰信号等)。并作为相应的信号输出或执行脱扣。

例:1.负载电流的指示

2.预报警的指示

3.过电流的指示等

单片机也接受人们对过流保护动作特性曲线的设定,简单地说就是多大的电流对应多长的时间跳闸。通过旋动电子组件板上的6个电位器来完成。

例:

1.电流设置值Ir

2.长时延迟动作时间T L

3.短时延迟脱扣电流Is

4.短时延迟动作时间Ts

5.瞬时动作电流I I

6.预报警电流Ip

当单片机判定条件满足时触发可控硅,使脱扣线圈得电。从而使断路器跳闸。

下面对电子型脱扣器的旋钮及接口等作简要说明,以800型断路器为例。

70%

负载电流指示发光二极管

当流过断路器的电流≥Ir(A)×70%时(Ir:电流设定值)其发光二极管开始发光(发绿色光)。

例:Ir(A)旋钮指向400档

那么当流过断路器的电≥400A×70%(即≥280A)时,其发光二极管开始发绿色光。

PAL

预报警指示发光二极管

当流过断路器的电流≥Ip= Ir ×(0.7-1.0倍)电流时,其发光二极管开始发光(发橙色光)。刚

开始闪烁(其闪烁时间为Tp=

2

TL ),过一段时间停止闪烁一直亮。即当流过断路器的电流≥设定的预报警电流时,此发光二极管开始闪烁。(后2TL 时间内常亮,并输出信号,一种是光耦信号,一种是固态继电器信号)。

例: Ir (A )旋钮指向400档

Ip ×(Ir )旋钮指向0.8档

那么当流过断路器的电≥400A ×0.8(即≥320A )时,其发光二极管开始发橙色光。

OVER 过电流指示发光二极管

当流过断路器的电流≥1.05Ir (A )电流时,此发光二极管开始亮,发红色光。

例: Ir (A )旋钮指向600档

那么当流过断路器的电≥1.05×600(即≥630A )时,其发光二极管开始发红色光。

Ir (A ) 电流设置值

有400、450、500、600、700、800A 共六档。用户可通旋动其电位器来设定该断路器的额定工

作电流值。

例: Ir (A )旋钮指向600档

那么断路器的现在的额定电流就是600A ,工作电流大于600A 时就是过流。

Is :

短时延迟脱扣电流

比瞬时脱扣电流要小的短路电流。短脱扣电流其设定值Is=2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、

10倍数(共10档)×Ir 。

例: Ir (A )旋钮指向600

I S (×Ir )旋钮指向5

那么Is=600A ×5=3000A (Is 电流设定有±8%误差范围)。

Ts (SEC ):

短时延迟动作时间Ts

在流过断路器短时延迟脱扣电流Is 时的脱扣时间。其设定值为0.06秒、0.1秒、0.2秒、0.3秒

共4个档位。

例:Ir(A)旋钮指向600

Is(×Ir)旋钮指向5

T S(SEC)旋钮指向0.1

那么流过断路器的电流≥600×5=3000A时,其脱扣时间为0.1 秒。

注:4档的误差0.3±0.04秒

0.2±0.03秒

0.1±0.02秒

0.06±0.01秒

I I:

瞬时脱扣电流

短路脱扣电流。其设定值为4、6、8、10×800A共4档。误差范围±8%

例:I I(×800A)旋钮指向6

那么当流过断路器的电流≥6×800A=4800A时,断路器以最快的速度断开,其动作时间

<0.005S.

T L

长时延迟动作时间

当流过断路器的电流≥1.05Ir时的脱扣时间,具有反时限性。即电流越大动作时间越快。

其设定值是以2倍Ir电流为准的,共有60秒、100秒、150秒(共3档),(当流过断路器的电流为1.25Ir时,其对应TL设定值的动作时间60秒——400秒、60秒——670秒、60秒——1000秒)其误差范围为±10%。

例:T L(SEC)旋钮指向100

Ir(A)旋钮指向600

那么当流过断路器的电流≥2×600=1200A时,其脱扣时间为100秒。(动作时间误差

±10%)

Ip

预报警电流

流过断路器的电流没有过载,但开始接近设定Ir值时开始报警的电流。其设定值为0.7、0.8、

0.9、1.0×Ir共四档。

例:Ir(A)旋钮指向600

Ip(×Ir)旋钮指向0.9

那么当流过断路器的电流≥0.9×600=540A时开始报警,其误差范围为±10%。

TEST

测试接口用于检测电子型脱扣器的整定值,即测试过流保护特性是否正常。

CN 101接口

电流互感器4根线、脱扣线圈线2根组成输入接口。

CN 201接口

预报警固态继电器输出接口。

CN 102接口

当流过断路器的电流大于6.5倍壳架电流时,作为一个光耦信号输出。

其它高级功能

能检测负载电流、线电压、功率、用电量、谐波电流以及漏电电流。(注:与数字检测显示器MDU配合使用)。

附:

1:要考虑到开关在温升极限情况下线路是否工作正常。

2:要考虑到开关在各种环境下动作时间的重复性。

M38002单片机的57脚为+,24脚为-。

M54131集成块的32脚为+,18脚为-。

分励脱扣器在消防低压断路器中的应用

脱扣器是低压断路器中用来接受信号的元件。若线路中出现不正常情况或由操作人员或继电保护装置发出信号时,脱扣器会根据信号的情况通过传递元件使触头动作掉闸切断电路。低压断路器的脱扣器一般有过流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器等几种, F面要说的是低压断路器中的分励脱扣器。 1 分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件,电源电压等于额定控制电源电压的70%-110% 之间的任一电压时,就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制,线圈通电时间一般不 能超过1S,否则线圈会被烧断。塑壳断路器为防止线圈烧毁,在分励脱扣器串联一个微动开关,当分励脱扣器通过衔铁吸合,微动开关从闭合状态转换成断开,由于分励脱扣器电源 的控制线路被切断,即使人为地按住按纽,分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后,微动开关重新回到闭合位置。 分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器,热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器,给分励脱扣线圈加上规定的电压,断路器就脱扣而分闸,分励脱扣器常用在远距离自动断电的 控制上,现在用得最多的就是消防控制室切断非消防电源。分励脱扣器常用在远距离自动断 电的控制上,用于远距离操作低压断路器分闸控制。它的电磁线圈并联在低压断路器的电源 侧。需要进行分闸操作时,按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁,通过传动机 构推动自由脱扣机构,使低压断路器掉闸。

2 断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的,也不能直接手动合闸,必须将断路器再扣后方能合闸,这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样,这就是分励脱扣和电动操作分闸的区别, 断路器操作把手有三个位置,除大家知道的上分下合两个位置外,脱扣后把手将停留在中间 位置。所谓再扣就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住,然后才能合闸。分励脱扣线圈电压种类有交流和直流,电压大小有各种电压等级。切断非消防电源时用DC24V消防电源作分励脱扣线圈电源是最方便也是最简单的。 分励脱扣线圈只能短时间通电,时间一长就烧坏;所以在控制回路里要串接一个断路器的常闭接点,断路器脱扣后切断分励脱扣线圈的电流。分励线圈是用来跳闸的合闸线圈是用来合闸的合闸线圈吸合所有的常开都闭合,所有的常闭都断开,分励线圈吸合后(跳 闸)所有的常开都断开,所有的常闭都闭合

智能脱扣器设计 (1)

1低压断路器及智能化脱扣器概述 1.1 低压断路器 随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂, 对电源的可靠性、安全性及供电质量也都提出了更高的要求,相应地对系统设备的操作简便性和安全性以及可靠性也提出了新的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器, 除了要能正常分合相关系统额定电流外, 还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。 特别是随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用, 对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高, 相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求, 传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。 1.2 脱扣器的发展过程 脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载,短路,欠电压,过电压等故障时实施各种保护功能的机构。 早起的脱扣器是空气断路器采用的电磁式过电流脱扣器,该脱扣器只能实现瞬时保护功能。随着断路器的发展,其额定工作电压,电流以及分段能哭和保护功能不断发展,脱扣器也随之发展起来。在采用油阻尼,空气阻尼,钟表结构等作为延时元件后,脱扣器实现了过载延时和短路延时等功能。采用热双金属片的热

式脱扣器也逐步出现,到20世纪60年代初,由于电子技术的普及和应用,出现了半导体脱扣器。现用的脱扣器出来热式脱扣器,电磁式脱扣器外,还有半导体是脱扣器。进入20世纪90年代初依赖,低压断路器的保护紧跟国际发展趋势,由电子式向数字智能化方向发展,脱扣器的过流脱扣系统由微处理器控制。它除了保持了电子式脱扣器的各种优点外,还具有保护精度高,调节范围广,操作方便等特点。特脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载,短路,欠电压,过电压等故障时实施各种保护功能的机构。 早起的脱扣器是空气断路器采用的电磁式过电流脱扣器,该随着电力技术的高速发展和供电规模的日益扩大, 系统的网络结构和运行方式日趋复杂, 对电源的可靠性、安全性及供电质量也都提出了更高的要求,相应地对系统设备的操作简便性和安全性以及可靠性也提出了新的要求。低压断路器作为电力供配电系统中广泛使用的主要控制电器, 除了要能正常分合相关系统额定电流外, 还要在相关系统故障时能快速有选择性地可靠分断相关系统短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象。 特别是随着电力系统控制方式数字化进程的发展应用以及电力系统综合自动化的广泛应用, 对系统可视化、自动化、网络化、实时化、精确化的要求越来越高, 相应地对应用面积广、网络结构复杂、操作较频繁、故障率高的低压断路器也就提出了更高的要求, 传统断路器根本无法满足现代电力系统综合自动化的需要。智能化技术的应用于是成了低压断路器的一个重要发展应用方向。 脱扣器是能使断路器在电气设备遭受过载,短路,欠电压,过电压等故障时实施各种保护功能的机构。

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。

脱扣器工作原理

一、自动空气开关的作用 自动空气开关又称自动空气断路器,是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外,尚能对电路或电气设备发生的短路.严重过载及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地启动电动机。 二、自动空气开关的特点 自动空气开关具有操作安全.使用方便.工作可靠.安装简单.动作后(如短路故障 排除后)不需要更换元件(如熔体)等优点。因此,在工业.住宅等方面获得广泛应用。 三. 自动空气开关的分类 1.按极数分:单极.两极和三极 2.按保护形式分:电磁脱扣器式.热脱扣器式.复合脱扣器式(常用)和无脱扣器式。 3.按全分断时间分:一般和快速式(先于脱扣机构动作,脱扣时间在0.02秒以内)。 4.按结构型式分:塑壳式.框架式.限流式.直流快速式.灭磁式和漏电保护式。 电力拖动与自动控制线路中常用的自动空气开关为塑壳式。如DZ5-20系列。 四、空气开关的结构 以DZ5-20型自动空气开关为例,其外形及结构如图(一)(二)所示。 DZ5-20型自动空气开关其结构采用立体布置,操作机构在中间。外壳顶部突出红 色分断按钮和绿色停止按钮,通过贮能弹簧连同杠杆机构实现开关的接通和分断;壳内底座上部为热脱扣器,由热元件和双金属片构成,作过载保护,还有一电流调节盘,用以调节整定电流;下部为电磁脱扣器,由电流线圈和铁芯组成,作短路保护用,也有一电流调节装置,用以调节瞬时脱扣整定电流;主触头系统在操作机构的下面,由动触头和静触头组成,用以接通和分断主电路的大电流并采用栅片灭弧;另外,还有常开和常闭触头各一对,可以作为信号指示或控制电路用;主.辅触头接线柱伸出壳外,便于接线。 五、自动空气开关的工作原理 如图(三)所示,1、2为自动空气开关的三副主触头(1为动触头,2为静触头),它们串联在被控制的三相电路中。当按下接触按钮14时,外力使锁扣3克服反力弹簧16的斥力,将固定在锁扣上面的动触头1与静触头2闭合,并由锁扣锁住搭钩4,使开关处于接通状态。 当开关接通电源后,电磁脱扣器.热脱扣器及欠电压脱扣器若无异常反应,开关运行正常。当线路发生短路或严重过载电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定电流值,电磁脱扣器6产生足够大的吸力,将衔铁8吸合并撞击杠杆7,使搭钩4绕转轴座5向上转动与锁扣3脱开,锁扣在反力弹簧16的作用下将三副主触头分断,切断电源。

分励脱扣原理

[引用] 分励脱扣器原理图 一、分励脱扣器原理图 在民用建筑中非消防电源的切除中,强切消防时需要停电的回路,选用带分励脱扣器的断路器,以使消防报警系统能在消防中心通过输入输出控制模块或控制电缆远距离使断路器跳闸,以切断此类负荷的电源。 二、低压断路器的结构和工作原理 断路器,在电路中作接通、分断和承载额定工作电流,并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状,利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开,分断能力高,限流特性强。 .短路时,静触头周围的芳香族绝缘物气化,起冷却灭弧作用,飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构,触头系统具有斥力限流机构,因此,断路器具有很高的分断能力和限流能力。 .具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作,瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。.

空气开关内部比较精密,原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感,电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用换保险,是很好的推荐。 自动空气开关也称为低压断路器,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,是低压配电网中一种重要的保护电器。 自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点,所以目前被广泛应用。 低压断路器的结构和工作原理 自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。自动空气开关工作原理图如 自动空气开关工作原理图低压断路器的工作原理图 1-主触点2-自由脱扣机构3-过电流脱扣器4-分励扣器脱 5-热脱扣器6-欠电压脱扣器7-停止按钮 自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。

基于单片机智能化脱扣器的设计

课程设计报告 课程名称电器智能化原理及应用 课题名称基于单片机智能化脱扣器的设计 专业 班级 学号 姓名 指导教师钟义长 2010年12 月20 日

课程设计任务书 课程名称电器智能化原理及应用 课题基于单片机智能化脱扣器的设计 专业班级 学生姓名 学号 指导老师 审批 任务书下达日期2010 年12月6 日 任务完成日期2009 年12 月20 日一、设计内容与设计要求

1. 设计内容: 基于单片机智能化脱扣器的设计 2.设计要求: 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及技术要求,说明书撰写等具体要求) 1. 合理脱扣电路的总体方案并画出方框图; 2. 实现以下功能:①四段保护功能,包括过载长延时、断路瞬时和短延时、单相接地的保护功能。②电流表和电压表功能,能显示各相电流、电压值。③参数整定和试验功能,可对脱扣器的各种参数(电流、时间等)进行整定;可对脱扣器的各种保护特性进行检查。④远端监控和自诊断功能,当脱扣器发出分断断路器信号时,能通过触头或光藕输出,向远端发出报警信号;脱扣器也具有本机故障诊断功能,并进行报警。⑤负载监控和热记忆功能,负载监控是当断路器运行电流达到设定限时,能发出预警信号。⑥通信功能,脱扣器具有串行通信接口,能与远端计算机、PLC等进行连接,实现遥测、遥调、遥控、遥信功能。 3. 用16K纸和protel99绘制详细电路原理图,电路图应符合电气要求; 4. 设计并用16K纸绘制软件流程图,流程图要模块化并具有可读性(即根据流程图知道程序功能实现过程);编制模块化源程序; 5. 按学校课程设计说明书撰写规范提交一份课程设计说明书(6000 字左右); 6.设计说明书应详细说明设计思路、特点和电路工作原理,并通过计算表明所设计的系统满足测量精度和要求的功能。 7.写出心得体会。 二、进度安排 第 14 周星期一内容介绍与查找资料 星期二总体电路方案确定 星期三~星期五电路分析、设计 第 15 周星期- ~星期四电路设计、仿真及调试 星期五资料整理及答辩 附: 课程设计报告装订顺序:封面、任务书、目录、正文、评分、附件(A4大小的图纸及程序清单)。 正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。 正文的内容:一、课题的主要功能;二、课题的功能模块的划分(要求画出模块图);三、主要功能的实现(至少要有一个主要模块的流程图);四、程序调试;五、总结;六、附件(所有程序的原代码,要求对程序写出必要的注释)。 正文总字数要求在5000字以上(不含程序原代码)。 电气信息系课程设计评分表

压力变送器的工作原理

压力变送器的工作原理 压力变送器的工作原理 压力变送器主要由测压元件传感器(也称作压力传感器)、放大电路和支持结构件三类组成。它能将测压元件传感器测量到的气体、液体等物理压力参数变化转换成电信号(如4~20mA等),以提供指示报警仪、记载仪、调理器等二次仪表进行显示、指示和调整。 压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后转换为成4~20mA 信号输出。 压差变送器也称差压变送器,主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力差信号转变成标准的电流电压信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。 差压变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~20MPA)和微差压变送器(0~30kPa)两种。 差压变送器的测量原理是:流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅μm级),以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳,所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时,压力变送器将被测物理量转换成mV级的 电压信号,并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号,再经过非线性校正,最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。 压力传感器工作原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、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 1 、应变片压力传感器原理与应用 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

脱扣器工作原理

脱扣器工作原理 低压断路器一般由脱扣器、触头系统、灭弧装置、传动机构、基架和外壳等几部分组成,在投入运行时,操作手柄已经使主触头闭合,自由脱扣机构将主触头锁定在闭合位置,各类脱扣器进入运行状态。下面就重点说说断路器的几个脱扣器: 1、电磁脱扣器 电磁脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时,电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力,衔铁不能被电磁铁吸动,断路器正常运行。当线路中出现短路故障时,电流超过正常电流的若干倍,电磁铁产生的电磁力大于反作用力弹簧的作用力,衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。主触头在分闸弹簧的作用下分开切断电路起到短路保护作用。 2、热脱扣器 热脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时,发热元件发热使双金属片弯曲至一定程度(刚好接触到传动机构)并达到动态平衡状态,双金属片不再继续弯曲。若出现过载现象时,线路中电流增大,双金属片将继续弯曲,通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头,主触头在分闸弹簧的作用下分开,切断电路起到过载保护的作用。 3、失压脱扣器 失压脱扣器并联在断路器的电源侧,可起到欠压及零压保护的作用。电源电压正常时扳动操作手柄,断路器的常开辅助触头闭合,电磁铁得电,衔铁被电磁铁吸住,自由脱扣机构才能将主触头锁定在合闸位置,断路器投入运行。当电源侧停电或电源电压过低时,电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作用力弹簧的拉力,衔铁被向上拉,通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸,起到欠压及零压保护作用。 当电源电压为额定电压的75%~105%时,失压脱扣器保证吸合,使断路器顺利合闸;当电源电压低于额定电压的40%时,失压脱扣器保证脱开使断路器掉闸分断。 一般还可用串联在失压脱扣器电磁线圈回路中的常闭按钮做分闸操作。 4、分励脱扣器 分励脱扣器用于远距离操作低压断路器分闸控制。它的电磁线圈并联在低压断路器的电源侧。需要进行分闸操作时,按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁,通过传动机构推动自由脱扣机构,使低压断路器掉闸。 在一台低压断路器上同时装有两种或两种以上脱扣器时,则称这台低压断路器装有复式脱扣器。

脱扣器的分类

脱扣器 定义:与断路器机械上相连的(或组成整体的),用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置。(GB 10963.1-2005/IEC 60898-1:2002)一般说来,传统的双金属片机械式或电子电磁式脱扣器与脱扣机械部分组成整体,目前智能脱扣器则不包含机械脱扣部分,仅指控制板(即可理解为断路器的内置“控制器”)。 脱扣器是配漏电保护器的,作用是当线路有漏电或人身触电时通过零序电流互感 脱扣器 器的电流的矢量和不等于零,互感器二次线圈的二侧产生电压,并经集成电路放大,当达到整定值时,通过漏电脱扣器在0.1秒内切断电源,从而起到触电和漏电保护作用。 脱扣器具有过载、断路、漏电、欠压、过压、不平衡、欠频、过频、逆功率、相序等保护功能;还具有负载监控、实时值测量、需量测量、谐波测量、测量表设置、维护、通信、DI/DO、区域选择性联锁、试验联锁、LCD界面显示等等功能。 编辑本段脱扣器的分类 电磁脱扣器只提供磁保护,也就是短路保护,其实际上是一个磁回力,当电

电磁脱扣器 流足够大时产生的磁场力克服反力弹簧吸合衔铁打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。 热磁脱扣器提供磁保护和热保护,热保护也就是过载保护。热保护:电流经过脱扣器时热元件发热(直热式电流直接过双金属片),双金属片受热变形,当变形至一定程度时,打击牵引杆从而带动机构动作切断电路。一般来说,电路中都用热磁脱扣器来提供短路和过载保护,只有一些特殊场合用电磁脱扣器提供短路保护,而由其它元件(如热继电器)来提供过载保护。 电子脱扣器可以有以上所有功能,并可以方便地进行整定。电子脱扣器就是用电子元件构成的电路,检测主电路电流,放大、推动脱扣机构。 编辑本段三种脱扣器各自的优缺点 电磁脱扣器的缺点是只能提供短路保护,其优点就是成本低,寿命长,受环境影响小。 热磁脱扣器的缺点是只能提供二段保护;动作值误差比较大,不可以调节(现在所谓的新一代断路器可以机械调节,但调节幅度很小,且误差相当大);受环境影响较大。其优点就是成本低,性能稳定,可靠性相对较高,不受电压波动影响,寿命长,有些型号可以倒进线。 电子脱扣器的优点是其可以提供三段甚至四段保护;灵敏度高,动作值比较精确,而且可以调节;加装通讯模块后还可以与上位机连接,进行远程控制;基本不受环境温度影响。其它缺点就是成本过高,而且国货可靠性不高,还有一般不可以倒进线。 目录

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)

分励脱扣器原理

分励脱扣器(原理) 分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器。热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器。给分励脱扣线圈加上规定的电压,断路器就脱扣而分闸。分励脱扣器常用在远距离自动断电的控制上,现在用得最多的就是消防控制室切断非消防电源。断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的,也不能直接手动合闸,必须将断路器再扣后方能合闸,这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样。这就是分励脱扣和电动操作分闸的区别。 断路器操作把手有三个位置,除大家知道的上分下合两个位置外,脱扣后把手将停留在中间位置。所谓再扣就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住,然后才能合闸。 分励脱扣线圈电压种类有交流和直流,电压大小有各种电压等级。切断非消防电源时用DC24V消防电源作分励脱扣线圈电源是最方便也是最简单的。分励脱扣线圈只能短时间通电,时间一长就烧坏;所以在控制回路里要串接一个断路器的常闭接点,断路器脱扣后切断分励脱扣线圈的电流。 分励线圈是用来跳闸的合闸线圈是用来合闸的合闸线圈吸合所有的常开都闭合,所有的常闭都断开分励线圈吸合后(跳闸)所有的常开都断开,所有的常闭都闭合 分励脱扣器原理图 一、分励脱扣器原理图 在民用建筑中非消防电源的切除中,强切消防时需要停电的回路,选用带分励脱扣器的断路器,以使消防报警系统能在消防中心通过输入输出控制模块 或控制电缆远距离使断路器跳闸,以切断此类负荷的电源。 二、低压断路器的结构和工作原理 断路器,在电路中作接通、分断和承载额定工作电流,并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状,利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开,分断能力高,限流特性强。 .短路时,静触头周围的芳香族绝缘物气化,起冷却灭弧作用,飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构,触头系统具有斥力限流机构,因 此,断路器具有很高的分断能力和限流能力。 .具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作,瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3 种。. 空气开关内部比较精密,原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感,电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用 换保险,是很好的推荐。 自动空气开关也称为低压断路器,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继 电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,是低压配电网中一种重要的保护电器。

智能脱扣器原理简介

智能脱扣器(电子型过流脱扣器)简介 智能脱扣器主要功能简而言之是过流保护(短路、过载保护),是用电子元件来完成传统断路器上双金属片的过载保护和磁轭与衔铁组成的短路保护。 传统的过流脱扣器(由双金属片受热变曲和短路时大电流产生的电磁力使断路脱扣)简称为热动电磁型过电流脱扣器。 智能脱扣器(由电流采样互感器,对流过断路器的采样,经过单片机进行处理和判断,由脱扣线圈执行脱扣,简称为电子型过流脱扣器,无论电子型还是热动电磁型,脱扣器应能满足GB14048.2-2001有关要求,并且对电子型有附加要求(见GB14048.2-2001附录F)。 主要是: 1.抗扰度试验(EMC电磁兼容性)。 2.干热试验。 3.温热试验。 4.热冲击试验。 5.射频发射验证。 电子型要完成传统热动电磁式的过流保护功能并不困难,而要防止电子型在各干扰情况下不出现误动作和拒动作现象是应特别注意的问题。另外还有一个要注要的问题,就是在大电流短路时,其脱扣速度是越快越好,脱扣速度的快慢将直接影响到断路器的分断能力。 电子型的工作原理: 通过电流采样互感器把通过断路器电流作为信号和工作电源取出(1、作为电流大小信号。2、作为电子元件的工作电源。3作为脱扣线圈的工作电源)。 单片机对采样信号进行判别(大小、及是否干扰信号等)。并作为相应的信号输出或执行脱扣。 例:1.负载电流的指示 2.预报警的指示 3.过电流的指示等 单片机也接受人们对过流保护动作特性曲线的设定,简单地说就是多大的电流对应多长的时间跳闸。通过旋动电子组件板上的6个电位器来完成。 例: 1.电流设置值Ir 2.长时延迟动作时间T L 3.短时延迟脱扣电流Is 4.短时延迟动作时间Ts 5.瞬时动作电流I I 6.预报警电流Ip 当单片机判定条件满足时触发可控硅,使脱扣线圈得电。从而使断路器跳闸。 下面对电子型脱扣器的旋钮及接口等作简要说明,以800型断路器为例。 70% 负载电流指示发光二极管 当流过断路器的电流≥Ir(A)×70%时(Ir:电流设定值)其发光二极管开始发光(发绿色光)。 例:Ir(A)旋钮指向400档 那么当流过断路器的电≥400A×70%(即≥280A)时,其发光二极管开始发绿色光。

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 <

(完整版)低压断路器工作原理图

低压断路器工作原理图 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮 低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。当电路过载时,热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下起动按钮,使线圈通电,衔铁带动自由脱扣机构动作,使主触点断开。

此主题相关图片如下,点击图片看大图: 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励扣器脱 5-热脱扣器 6-欠电压脱扣器 7-停止按钮 空开烧毁的原因: (一)触头系统 1.触头压力不足。因长期使用,触头弹簧变形、氧化,张力消失或减退,因触头过热,使触头弹簧退火,都是触头压力不足的原因,对此要检查触头初压力和终压力是否符保要求。其方法可在动触头和

支持板之间放入一张纸条,纸条在触头弹簧压力下被压紧,在动触头上装一弹簧秤,右手拉弹簧秤,左手轻轻拉纸条,当纸条刚可以抽出时,弹簧称上读数即为初压力。 将开关合上,使触头闭合,纸条夹在动静触头之间,按测初压力的方法;当纸条刚可抽出时,弹簧称上读数就是终压力。 触头压力也可以用下式估算: 初压力=0.5*触头终压力,(公斤) 终压力=2.25*触头额定电流(安)/100(公斤) 根据触头初、终压力的数值,可以重新配制弹簧,也可以自行绕制。自行绕制时,选择合适的琴钢丝,按同样的直径和匝数进行绕制,但往往由于绕制工艺问题,所得的弹簧力大小的差别,需要将弹簧的直径和匝数进行调节。调节的办法是:钢丝越粗,弹力越大;;弹簧外径越大,弹力越小;匝数越多,弹力越小。绕制时用一根圆铁棒在老虎钳上,再在圆铁棒上齐密缠绕,所用铁棒直径要比弹簧内径小一些,因绕好后弹簧直径会增大,绕好后的弹簧应热处理,否则无弹性。 绕制弹簧:在台钳上用两块硬木板将钢丝夹紧,圆铁棒变成一个摇手柄,在一端开一个槽,将钢丝头钳入槽内,摇手柄将钢丝卷在铁棒上,匝与匝之间的节距,用厚度与节距相等的铁皮钳入匝与匝之间,用来控制节距。铁棒直径选用经验:直径0.9毫米以下钢丝应比弹簧直径小2毫米,0.9~1.63毫米的钢丝比弹簧直径小3毫米,1.63~2.6毫米的钢丝,圆铁棒直径应比弹簧直径小4毫米。 2.触头表面氧化。金属的氧化层是一种不良导体。触头温度越高,

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

分励脱扣器原理有图

分励脱扣器原理有图 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.

分励脱扣器(原理) 分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器。热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器。给分励脱扣线圈加上规定的电压,断路器就脱扣而分闸。分励脱扣器常用在远距离自动断电的控制上,现在用得最多的就是消防控制室切断非消防电源。断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的,也不能直接手动合闸,必须将断路器再扣后方能合闸,这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样。这就是分励脱扣和电动操作分闸的区别。断路器操作把手有三个位置,除大家知道的上分下合两个位置外,脱扣后把手将停留在中间位置。所谓再扣就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住,然后才能合闸。分励脱扣线圈电压种类有交流和直流,电压大小有各种电压等级。切断非消防电源时用DC24V消防电源作分励脱扣线圈电源是最方便也是最简单的。分励脱扣线圈只能短时间通电,时间一长就烧坏;所以在控制回路里要串接一个断路器的常闭接点,断路器脱扣后切断分励脱扣线圈的电流。分励线圈是用来跳闸的合闸线圈是用来合闸的合闸线圈吸合所有的常开都闭合,所有的常闭都断开分励线圈吸合后(跳闸)所有的常开都断开,所有的常闭都闭合 分励脱扣器原理图 一、分励脱扣器原理图 在民用建筑中非消防电源的切除中,强切消防时需要停电的回路,选用带分励脱扣器的断路器,以使消防报警系统能在消防中心通过输入输出控制模块或控制电缆远距离使断 路器跳闸,以切断此类负荷的电源。 二、低压断路器的结构和工作原理

断路器,在电路中作接通、分断和承载额定工作电流,并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状,利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开,分断能力高,限流特性强。 .短路时,静触头周围的芳香族绝缘物气化,起冷却灭弧作用,飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构,触头系统具有斥力限流机构,因此,断路器具有很高的分 断能力和限流能力。 .具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作,瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。. 空气开关内部比较精密,原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感,电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用换保险,是很好的推荐。 自动空气开关也称为低压断路器,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,是低压配电网中一种重要的保护电器。 自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点,所以目前被广泛应用。 低压断路器的结构和工作原理 自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。自动 空气开关工作原理图如 自动空气开关工作原理图低压断路器的工作原理图

压力传感器的工作原理

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。 我们知道,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。科学家就是根据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。 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。

低压断路器智能脱扣器的设计

湖南工程学院 毕业设计说明书题目:低压断路器智能脱扣器的设计 专业班级: 学生姓名:学号: 完成日期: 2012年6月10号 指导教师:黄绍平 评阅教师:谢卫才 2012年6月10号

湖南工程学院 (论文) 诚信承诺书 本人慎重承诺和声明:所撰写的《低压断路器智能脱扣器的设计》是在指导老师的指导下自主完成,文中所有引文或引用数据、图表均已注解说明来源,本人愿意为由此引起的后果承担责任。 设计(论文)的研究成果归属学校所有。 学生(签名) 年月日

湖南工程学院应用技术学院 毕业设计(论文)任务书 设计(论文)题目:低压断路器智能脱扣器的设计 姓名专业电气工程及其自动化班级学号 指导老师黄绍平职称教授教研室主任林友杰 一、基本任务及要求: 本课题要求设计一个以单片机作控制器的低压断路器智能脱扣器,要求具有过载、短路、欠电压、过电压、三相不平衡、接地保护、负荷监控、电气量测量、通信(RS-485)等功能,采用LCD 显示。在规定时间内,完成以下工作: 1.整体方案的确定; 2.硬件系统设计; 3.程序设计与仿真调试; 4.提交毕业设计论文。 二、进度安排及完成时间: (1)2月27日至3月11日:查阅资料,熟悉课题;撰写文献综述和开题报告 (2)3月12日至3月25日:整体方案的确定 (3)3月26日至4月8日:毕业实习.撰写实习报告。 (4)4月9日至4月29日:硬件系统设计 (5)4月30日至5月21日:程序设计与软件仿真调试 (6)5月22日至6月10日:撰写毕业设计论文。 (7)6月11日至6月16日:毕业设计答辩

目录 摘要...................................................................... I Abstract ................................................................. II 第1章绪论 (1) 1.1脱扣器概述 (1) 1.2 课题研究目的及意义 (1) 1.3 课题内容概述 (2) 1.3.1 硬件电路设计 (2) 1.3.2 软件设计 (2) 第2章智能脱扣器硬件设计 (3) 2.1 硬件总体方案 (3) 2.2单片机的选用 (4) 2.3 模拟信号检测单元 (5) 2.4 单元电路设计 (7) 2.4.1 真有效值转换电路 (7) 2.4.2 过载保护 (9) 2.4.3 短路保护 (12) 2.4.4 模拟脱扣电路 (14) 2.4.5 脱扣输出电路 (16) 2.5 负载监控 (17) 2.6 自诊断和监察 (18) 2.7 电源选择 (18) 2.8 通信接口 (18) 2.8.1 RS-485 通信接口电路 (19) 2.9 硬件抗干扰设计 (20) 2.9.1 抗干扰设计 (21) 2.9.2 RS-485抗干扰措施 (23) 第3章软件设计 (24) 3.1 软件系统的总体设计 (24) 3.2 初始化子程序 (25)

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