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传感器简介

传感器是一种能够感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，其输入信号（被测量）往往是非电量，输出信号常常为易于处 理的电量，比如电压或电流。

传感器种类很多，分类标准不一样，叫法也不一样，常见的有电阻传感器、电感式传感器、电容式传感器、温度传感器、压电式传感器、霍尔传感器、热电 偶传感器、光电传感器、数字式位置传感器等。在水电厂应用的传感器主要有电流传感器、电压传感器、光电编码器、压力传感器、液位传感器、温度传感器、流量 传感器等，主要用来检测位置、直线位移、压力、温度、流量等。

电厂对传感器的要求

现代化大型水电厂一般具有“无人值班，少人值守”的要求，为提高整体效率和设备工作的可靠性，对传感器就有很高的要求：
（1）可靠性高、有很强的抗*力；
（2）满足精度和速度的要求；
（3）使用和维护方便，适合电厂的特殊环境；
（4）成本低。

温度的检测

温度传感器是一种将温度高低转变成电阻值大小或其他电信号的装置。常见的有以铂、铜为主的热电阻传感器、以半导体材料为主的热敏电阻传感器和热电 偶传感器等。

PT100铂热电阻在小浪底水电厂得到了广泛的应用，温度传感器不仅用来检测水轮发电机组的上导、推力、下导、水导轴承的温度以及四部导轴承油槽 中的油温，还主要测量发电机定子和转子的温度以及用来冷却它们的空气冷却器中水的温度。
在实际的工作中，由于水轮发电机组的四部导轴承环境恶劣，经常出现铂电阻导线断裂的情况，因此需要对铂电阻的根部导线进行特殊的防护，以防止发电机组在转 动过程中，油槽中的杂质对其进行不断的冲击。此外，盘柜的安装位置与传感器位置有相当的距离，为防止导线引起测量误差需要采用三线制接法。

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位移的检测

测量位移的传感器主要有脉冲编码器和磁致位移传感器。

脉冲编码器是一种角位移传感器，能够把机械转角变成电脉冲。在小浪底电厂中，编码器应用于进水口闸门、尾水防淤闸门位移的检测。

小浪底筒阀位移的测量采用了磁致位移传感器。由于筒阀安装环境恶劣、同时要求较高的精度，因此采用磁致位移传感器。磁致位移传感器在工作时，由电 子仓内电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输，同时产生一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与磁环或浮球中的*磁场相遇时，产生磁致 伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确测出 被测的位移和液位。

磁致位移传感器的输出信号是一个真正的位置输出，而不是比例的或需要再放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况，因此不必像其它液位 传感器一样需要定期重标和维护。但磁致位移传感器需要一定的硬件和软件支持。

位置的检测

位置传感器用来检测位置，反映某种状态的开关。常见的位置传感器主要有水浮子开关、磁浮子液位计、行程开关等。

水浮子开关是一种结构简单，使用安装方便的液位控制器。在小浪底顶盖排水控制回路中得到了应用。当水位高于浮子的安装位置时，浮子翻转，接点就会 动作，将信号发送到相应的控制回路。但在实际应用中，经常由于浮子的密封度不好进水，导致接点不能正常动作或是动作后不能返回。

小浪底电厂压油罐油位的测量采用磁浮子液位计，它是以浮球为测量元件，通过连杆上的磁刚将液位变化进行传送。液位计配有液位报警器和液位远传装 置。液位报警器可实现液位的上、下极限报警及限位控制。液位远传装置可将液位变化转换成4-20mA电流信号，由于采用不锈刚等防腐材料，应用于腐蚀、有 毒、易燃等场合。

行程开关是一种接触式位置传感器，其结构简单、动作可靠、价格低廉。当某个物体在运动过程中，碰到行程开关时，其内部接点就会动作从而完成控制。 在小浪底水电厂中，发电机风闸位置、水轮机导叶锁锭位置均采用了行程开关。在实际应用中，行程开关由于不断地受到外力的作用，其整体就会发生位移从而不能 正确地反应物体的位置，这点要引起注意。