数字温度传感器在水轮发电机组中的应用

    在水轮发电机组运行过程中．必须对水轮发电机组水导等轴瓦温度进行连续实时性监测。一旦瓦片温度超过设定的上限值，必须立即停机．否则将造成烧瓦事故，每次烧瓦事故的损失均在几十万元到百万元左右。因此，对水轮发电机组轴瓦温度进行可靠高精度检测是极其必要的，数字温度传感器就是非常重要的元器件。

 

    目前．大中型小轮发电机组无论采用的是盒属瓦还是塑料瓦，出厂前每块瓦上都预埋有温度传感元件．一般采用铂热电阻或铜热电阻．由电厂选配多点测温装置或系统．实现多块轴瓦温度的测量、报警和停机控制。在由热电阻构成的多点温度测量系统中普遍存在以下三个方面的问题：

 

    (1)引线误差补偿问题。无论是铂热电阻还是铜热电阻，其阻值随温度的变化范围均较小．在水电厂中测温现场与控制室问有一定的距离，引线电阻造成的测量误差是不害忽视的，尤其在北方电厂中．各季节温差较大．引线电阻也随温度而变化．因此在测量中一般要采用三线制或四线制方式来补偿引线电阻造成的测量误差。

 

    (2)多点测量切换问题。在多点测温装置中，～般采用单片微机加A，D变换器和多路模拟开关方式，为了保证模拟开关的导通电阻不影响测量精度．必须为热电阻提供一个良好的恒流源这种方式势必增加模拟开关的数量和控制电路的复杂程度。

 

    (3)放大电路零点漂移问题。由热电阻提供的电压信号是报微弱的，在进行A／D变换前必须对信号进行放大因此，在多点测温系统中必须设计一个高稳定、高精度、高可靠的放大电路来克服零点漂移和随机干扰。针对以上问题．

 

    在我们为东北某小水电站进行微机监控系统设计时，拆除了原机组所配的轴瓦温度信号器，在每片瓦上重新开L，埋设了由美国DALLAS公司生产的数字温度传感器DS1820，从根本上解奂了引线电阻、多点切换和零点漂移问题，减少了电缆投资和施工量，提高了测量精度和可靠性2由DS1820构成的多点测温系统

 

    1DS1820特性简介DSI820是黄国DALLAS半导体公司生产的可组网数字式温度传感器，在其内部使用了在扳(ONBOARD)专利技术。全部传感元件及转换电路被集成在形如一只三掇管的集成电路内。与其它温度传感器相比DS1820具有如下特性：图1DS1820内部结构框圉2．3DS1820飘I温原理简介Ds1820测温原理如图2所示图中低温度系数晶振的振蔼频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号进给计数器1高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，该信号作为计数器2的脉冲输人。

 

    计数器l和数字温度传感器被预置在一55C所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器l的预置值将重新教装人，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加。