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三分钟教会你冷却液温度传感器的检查！
三分钟教会你冷却液温度传感器的检查！
三分钟教会你冷却液温度传感器的检查！
发布时间 : 2020-07-22 16:17:00
1、冷却液温度传感器输出信号电压的检查:装好冷却液温度传感器，将传感器的导线连接器插好，当点火开关置于ON位置时，从传感器导线连接器THW端子(丰田车)或从ECU连接器THW端子与E2间测试传感器输出电压信号(对北京切诺基是从传感器导线连接器B端子或从ECU导线连接器“2”端子上测量与接地端子间电压)丰田车THW与E2端子间电压在80C时应为0.25~1.0V,所测得的电压值应随冷却液温度成反比变化。当传感器线束断开时，如从ECU导线连接器“2”端子(北京切诺基)上测试电压值，点火开关打开时，应为5V左右。冷却液传感器断路时(电阻高)，会使ECU检测的温度过低，导致燃油经济性变差，发动机过热;传感器短路时(电阻低)，会导致ECU检测的温度过高。  2、冷却液温度传感器的电阻检查:(1)就车检查:点火开关置于OFF位置，拆卸冷却液温度传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测试传感器两端子的电阻值，其阻值与温度的变化成反比，在热机时该阻值应小于1kQ。(2)单件检查:拔下冷却液温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器;将冷却液温度传感器置于烧杯内的冷却液中，加热杯中的冷却液，同时用万用表败姆找测量在不同冷却液温度条件下传感器两接线端子间的电阻值。如将测得的值与标准值相比较，如果不符合标准，则应更换传感器。
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1、冷却液温度传感器输出信号电压的检查:装好冷却液温度传感器，将传感器的导线连接器插好，当点火开关置于ON位置时，从传感器导线连接器THW端子(丰田车)或从ECU连接器THW端子与E2间测试传感器输出电压信号(对北京切诺基是从传感器导线连接器B端子或从ECU导线连接器“2”端子上测量与接地端子间电压)丰田车THW与E2端子间电压在80C时应为0.25~1.0V,所测得的电压值应随冷却液温度成反比变化。当传感器线束断开时，如从ECU导线连接器“2”端子(北京切诺基)上测试电压值，点火开关打开时，应为5V左右。冷却液传感器断路时(电阻高)，会使ECU检测的温度过低，导致燃油经济性变差，发动机过热;传感器短路时(电阻低)，会导致ECU检测的温度过高。  2、冷却液温度传感器的电阻检查:(1)就车检查:点火开关置于OFF位置，拆卸冷却液温度传感器导线连接器，用万用表欧姆挡测试传感器两端子的电阻值，其阻值与温度的变化成反比，在热机时该阻值应小于1kQ。(2)单件检查:拔下冷却液温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器;将冷却液温度传感器置于烧杯内的冷却液中，加热杯中的冷却液，同时用万用表败姆找测量在不同冷却液温度条件下传感器两接线端子间的电阻值。如将测得的值与标准值相比较，如果不符合标准，则应更换传感器。
光纤温度传感器的发展与应用
光纤温度传感器的发展与应用
光纤温度传感器的发展与应用
发布时间 : 2020-07-24 15:32:00
温度传感器是基于一个基本的物理量“温度”，其是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。　　自然界中的一切过程无不与温度密切相关。从伽利略发明温度计开始，人们开始利用温度进行测量。　　温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。但真正把温度变成电信号的传感器是由德国物理学家赛贝发明的，就是后来的热电偶传感器。50年以后，德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了包含半导体热电偶传感器在内的多种温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。　　而光纤自20世纪70年代问世以来，随着激光技术的发展，从理论和实践上都已证明光纤具有一系列的优越性，光纤在传感技术领域中的应用也日益受到广泛重视，随着科学技术的发展，涌现了许许多多的光纤温度传感器，并且可以预料，在新技术革命的浪潮中，光纤温度传感器必将得到广泛的应用，并发挥出更多的作用。　　光纤温度传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，待测参数温度与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位等)发生变化，称为被调制的信号光。再经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。　　光纤温度传感器种类很多，但概括起来按其工作原理可分为功能型和传输型两种。功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性(相位、偏振、强度等)随温度变换的特点，进行温度测定。这类传感器尽管具有传、感合一的特点，但也增加了增敏和去敏的困难。传输型光纤温度传感器的光纤只是起到光信号传输的作用，以避开测温区域复杂的环境。对待测对象的调制功能是靠其他物理性质的敏感元件来实现的。这类传感器由于存在光纤与传感头的光耦合问题，增加了系统的复杂性，且对机械振动之类的干扰比较敏感。　　目前已研制成多种光纤温度传感器。下面介绍几种主要的光纤温度传感器的研究现状，其中有代表性的有光纤Fabry-perot干涉型温度传感器、半导体吸收型光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器三种。　　光纤温度传感器自问世以来。主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域，并已取得了大量可靠的应用实绩。它的应用是一个方兴未艾的领域，有着非常广阔的发展前景，迄今为止，国内外已经有不少相关研究，虽然在灵敏度、测量范围、分辨率等方面均有了很大的发展，但是相信随着研究的深入，根据具体的应用目的，会有越来越多的精度更高、结构更简单、成本更低、更实用的方案提出，更进一步促进温度传感器的发展。
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温度传感器是基于一个基本的物理量“温度”，其是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。　　自然界中的一切过程无不与温度密切相关。从伽利略发明温度计开始，人们开始利用温度进行测量。　　温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。但真正把温度变成电信号的传感器是由德国物理学家赛贝发明的，就是后来的热电偶传感器。50年以后，德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了包含半导体热电偶传感器在内的多种温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。　　而光纤自20世纪70年代问世以来，随着激光技术的发展，从理论和实践上都已证明光纤具有一系列的优越性，光纤在传感技术领域中的应用也日益受到广泛重视，随着科学技术的发展，涌现了许许多多的光纤温度传感器，并且可以预料，在新技术革命的浪潮中，光纤温度传感器必将得到广泛的应用，并发挥出更多的作用。　　光纤温度传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，待测参数温度与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位等)发生变化，称为被调制的信号光。再经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。　　光纤温度传感器种类很多，但概括起来按其工作原理可分为功能型和传输型两种。功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性(相位、偏振、强度等)随温度变换的特点，进行温度测定。这类传感器尽管具有传、感合一的特点，但也增加了增敏和去敏的困难。传输型光纤温度传感器的光纤只是起到光信号传输的作用，以避开测温区域复杂的环境。对待测对象的调制功能是靠其他物理性质的敏感元件来实现的。这类传感器由于存在光纤与传感头的光耦合问题，增加了系统的复杂性，且对机械振动之类的干扰比较敏感。　　目前已研制成多种光纤温度传感器。下面介绍几种主要的光纤温度传感器的研究现状，其中有代表性的有光纤Fabry-perot干涉型温度传感器、半导体吸收型光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器三种。　　光纤温度传感器自问世以来。主要应用于电力系统、建筑、化工、航空航天、医疗以至海洋开发等领域，并已取得了大量可靠的应用实绩。它的应用是一个方兴未艾的领域，有着非常广阔的发展前景，迄今为止，国内外已经有不少相关研究，虽然在灵敏度、测量范围、分辨率等方面均有了很大的发展，但是相信随着研究的深入，根据具体的应用目的，会有越来越多的精度更高、结构更简单、成本更低、更实用的方案提出，更进一步促进温度传感器的发展。
一种采用光纤光栅温度传感器的触头温度测量方案
一种采用光纤光栅温度传感器的触头温度测量方案
一种采用光纤光栅温度传感器的触头温度测量方案
发布时间 : 2020-07-24 15:29:00
六个光纤光栅温度传感器的同时测量就涉及到光路的复用问题，光纤光栅传感器的复用可以采用波分复用(WDM)、空分复用(SDM)或时分复用(TDM)方式，本系统是采用空分复用和波分复用方法。如图2所示，用1′8耦合器实现对传感器的空分复用，这样可以避免采用单一波分复用的弊端，即多个传感器串连在一根光纤上，在其中一个传感器损坏时会影响其它传感器信号的传输;同时在传感器工作波长的选择上又采用了波分复用方式，用来提高系统的测量速度，即在波长解调时采用一个扫描周期可以实现六个传感器的同时测量。  　　在图2中，A、B、C三相的六个光纤光栅温度传感器处于高电压侧，分别安装在静触头孔径内，而耦合器、波长解调器、控制器以及数据处理电路都处于地电位侧，安装在控制室内，采用长距离的光纤传输来实现高电压侧绝缘隔离。图中的A1、B1、C1，A2、B2、C2是本文设计的光纤光栅温度传感器，分别分布在隔离触头的上侧和下侧A、B、C三相上，在常温下传感器的波长分别为1548.5nm、1550.1nm、1551.6nm、1553.5nm、1555.5nm、1557.1nm，灵敏度为0.011nm/℃、0.013nm/℃、0.011nm/℃、0.010nm/℃、0.011nm/℃、0.012nm/℃，测量范围为0"110℃;耦合器为　　由7个3dB耦合器组合而成的1′8耦合器;波长解调器为采用压电陶瓷驱动标准具实现波长扫描，其工作波长范围为1548"1558nm，覆盖6个传感器在0"110℃温度变化时的所有波长带;控制器在数据处理器的控制下实现波长解调器的扫描。  　　高压开关柜在运行时，触头、母线、电流互感器、柜体等构成了多个热源，高压开关柜及内部各部件又构成了复杂的热阻网络[14]。在此系统中，要通过理论推导出触头温升与光纤光栅传感器温升间的数学关系是比较困难的，因此本文通过试验方法建立了它们之间的数学模型。　　温升实验是在10kV高压开关柜上进行的，实验时三相触头接触正常，工作额定电流为1kA，室温为25℃。图3是上隔离触头B相的温升过程曲线，可以看出光纤光栅传感器测量的温升变化要比触头的实际温升变化慢，但它们的变化趋势是相同的，大约在3h以后温度场变化趋于稳定。测量温度与实际温度间的差值是由于传感器采用非接触方式测量温度，它依靠静触头的辐射来传递热量。表1是其温升测量数据。　　可以看出在开关柜触头接触正常、温度变化稳定后各个触头的实际温升值DTC与对应的传感器温升值DTS之间的比例关系都在1.43附近，取其平均值作为试验结果，可建立触头的实际温度与传感器的测量温度间的数学关系式为TC="K"(TS-T)+T(3)　　式中K="1".43;TS为光纤光栅温度传感器测量的温度值;T为高压开关柜环境温度
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六个光纤光栅温度传感器的同时测量就涉及到光路的复用问题，光纤光栅传感器的复用可以采用波分复用(WDM)、空分复用(SDM)或时分复用(TDM)方式，本系统是采用空分复用和波分复用方法。如图2所示，用1′8耦合器实现对传感器的空分复用，这样可以避免采用单一波分复用的弊端，即多个传感器串连在一根光纤上，在其中一个传感器损坏时会影响其它传感器信号的传输;同时在传感器工作波长的选择上又采用了波分复用方式，用来提高系统的测量速度，即在波长解调时采用一个扫描周期可以实现六个传感器的同时测量。  　　在图2中，A、B、C三相的六个光纤光栅温度传感器处于高电压侧，分别安装在静触头孔径内，而耦合器、波长解调器、控制器以及数据处理电路都处于地电位侧，安装在控制室内，采用长距离的光纤传输来实现高电压侧绝缘隔离。图中的A1、B1、C1，A2、B2、C2是本文设计的光纤光栅温度传感器，分别分布在隔离触头的上侧和下侧A、B、C三相上，在常温下传感器的波长分别为1548.5nm、1550.1nm、1551.6nm、1553.5nm、1555.5nm、1557.1nm，灵敏度为0.011nm/℃、0.013nm/℃、0.011nm/℃、0.010nm/℃、0.011nm/℃、0.012nm/℃，测量范围为0"110℃;耦合器为　　由7个3dB耦合器组合而成的1′8耦合器;波长解调器为采用压电陶瓷驱动标准具实现波长扫描，其工作波长范围为1548"1558nm，覆盖6个传感器在0"110℃温度变化时的所有波长带;控制器在数据处理器的控制下实现波长解调器的扫描。  　　高压开关柜在运行时，触头、母线、电流互感器、柜体等构成了多个热源，高压开关柜及内部各部件又构成了复杂的热阻网络[14]。在此系统中，要通过理论推导出触头温升与光纤光栅传感器温升间的数学关系是比较困难的，因此本文通过试验方法建立了它们之间的数学模型。　　温升实验是在10kV高压开关柜上进行的，实验时三相触头接触正常，工作额定电流为1kA，室温为25℃。图3是上隔离触头B相的温升过程曲线，可以看出光纤光栅传感器测量的温升变化要比触头的实际温升变化慢，但它们的变化趋势是相同的，大约在3h以后温度场变化趋于稳定。测量温度与实际温度间的差值是由于传感器采用非接触方式测量温度，它依靠静触头的辐射来传递热量。表1是其温升测量数据。　　可以看出在开关柜触头接触正常、温度变化稳定后各个触头的实际温升值DTC与对应的传感器温升值DTS之间的比例关系都在1.43附近，取其平均值作为试验结果，可建立触头的实际温度与传感器的测量温度间的数学关系式为TC="K"(TS-T)+T(3)　　式中K="1".43;TS为光纤光栅温度传感器测量的温度值;T为高压开关柜环境温度
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