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干接点、无源开关和湿接点、有源开关区别和介绍
时间: 09:06
作者:编辑部
干接点(dry contact)和湿接点(wet contact)信号干接点好像是俗称，但是，实际上，在工业控制领域中，已经是一个标准的名词了。
　　干接点的定义：
　　无源开关；具有闭合和断开的2种状态；2个接点之间没有极性，可以互换；
　　常见的干接点信号有：
　　1、各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等；
　　2、各种按键；
　　3、各种的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器；
　　4、、干簧管的输出；
　　有干接点就有湿接点。
　　湿接点的定义是：
　　有源开关；具有有电和无电的2种状态；2个接点之间有极性，不能反接；
　　常见的湿接点信号有：
　　1、 如果把以上的干接点信号，接上电源，再跟电源的另外一极，作为输出，就是湿接点信号；工业控制上，常用的湿接点的电压范围是DC0～30V，比较标准的是DC24V；AC110～220V的输出也可以是湿接点，尽管这样做比较少；
　　2、 把TTL电平输出作为湿接点，也未尝不可；一般情况下，TTL电平需要带缓冲输出的，例如：、244等，与VCC等构成回路；244、245也可以跟gnd构成回路；才能驱动远方的光耦。
　　3、 NPN三极管的集电极输出和VCC；
　　4、 达林顿管的集电极输出和VCC；
　　5、 红外反射传感器和对射传感器的输出；
　　在工业控制领域中，采用干接点要远远多于湿接点，这是因为干接点没有极性带来的优点：
　　1、 随便接入，降低工程成本和工程人员要求，提高工程速度
　　2、 处理干接点开关量数量多
　　3、 连接干接点的导线即使长期短路既不会损坏本地的控制设备，也不会损坏远方的设备
　　4、 接入容易，接口容易统一
　　干接点和湿接点的调理方法：
　　采用光耦的光电隔离。
　　干接点的接入光耦，顺序如下：
　　VCC －》限流电阻 －》光耦LED －》干接点1 －》 干接点2 －》GND
　　也可以：
　　VCC －》干接点1 －》 干接点2 －》限流电阻 －》光耦LED －》GND
　　湿接点的接入光耦，顺序如下：
　　湿接点1 －》限流电阻 －》光耦LED －》湿接点2
　　湿接点如果是DC电源，如果湿接点1和2反了，显然打不开光耦；
　　湿接点如果是AC电源，可以相反；无源无线温度传感器系统产品介绍-SmartSaw-智梭科技
> 无源无线温度传感器系统产品介绍
无源无线温度传感器系统产品介绍
声表面波无源无线测温技术
电力设备在线温度监测的终极解决方案
& & & &以声表面波（SAW）器件作为传感器，结合无线智能读写装置，实现传感信息的采集与传输，传感器安装在被测点上，无需连线即可将被测点的温度信息传送出去。而传感器本身无需电源供电、亦无需从电力装备上取电，因而具有优越的安全性、可靠性和可维护性。该技术属于高电压设备安全在线监测方面一项颠覆性技术，是智能电网高压设备实时温度检测技术上的重大突破。近年来已得到国内外在线监测设备厂家和电网公司的密切关注。
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
主要特性：
●无线传送温度信息
●无需电池及取电装置
●无IC电路
●体积小、重量轻、安装简易
●不受高温、高电压、强电磁场环境影响，可靠性高
●实时在线，测温精度高
●工作温度范围宽
●工作寿命长达20年以上
●安装后几乎终生免维护
测温技术比较
& & & &传统的测温方式有很多种。当前应用较多的主要有光纤测温、红外测温、无线有源测温、无线感应取电测温等几种。但是，跟基于SAW技术的无线无源测温相比，这些测温方式在电力设备的应用上都有比较大的局限性。SAW测温技术在安全性、耐高温能力和抗电磁干扰能力上有着突出的优势。
使用方便，安全，普及率高
需人工，非接触式测温，视线不及处无法检测，测温精度较低。
实时在线，接触式测温，精度高
易损坏，存在“爬电”风险，可引起人身伤害
有源（电池）无线测温
实时在线，接触式测温，无线传输，成本低
需定期更换电池，无线通信模块工作温度受限（通常不高于85℃）
无电池感应取电（CT/EH/PT）无线测温
实时在线，接触式测温，无线传输，无电池
无线通信模块工作温度受限（通常不高于85℃），储能模块存安全隐患
无源（SAW）无线测温
实时在线，接触式测温，无线传输，无电池，无通信模块，无储能模块，无安全隐患，可在高达150℃的环境下工作
依靠收集的电磁波能量传递信息，无线传输的距离较近
表1 各类测温技术的比较
SAW无源无线测温系统组成
SAW无源无线测温系统产品由温度采集器、温度传感器、通讯管理机、温度采集器天线及射频电缆组成，每套系统的配置如表2。
温度采集器
按开关柜/变压器台数进行配置
与温度传感器通信，采集温度数据并上传
温度传感器
按测温点数量进行配置
探测温度，上报温度信息
采集器天线
按开关柜/变压器数量进行配置
通过射频电缆与采集器连接，用于射频信号的收发
按现场要求配置
连接采集器和天线
通讯管理机
按厂站个数进行配置
数据处理及上传
表2 &SAW无源无线测温系统组成
一、温度采集器
& & & &温度采集器的工作原理是通过天线向四周发射特定频率范围的射频信号， SAW传感器接收符合自身谐振频率的激励信号后将带有温度信息的射频信号反射回来。采集器接收到传感器反射回来的射频信号后进行信号调理和数据处理，从而获得相应传感器采集到的实时温度信息，此外，采集器还具有如下功能：
●具备远程数据传输功能，将采集到的数据通过有线串行RS485总线、或无线ZigBee通讯方式传送到后台监控系统；
●具备灵活接入任意支持工业标准Modbus-RTU协议的第三方系统中；
●具备丰富的外扩接口；
●具备灵活的配置和调试能力；
●具备优越的抗干扰能力。
图1 &温度采集器
-20℃~+120℃
该项指标与传感器有关
射频发射功率
射频端口数
每个射频端口支持传感器1
无线测量距离2
表3 &温度采集器性能参数
1.“每个射频端口支持传感器”：本款产品最多支持12个，但根据实际应用场合可能不需要全部使用；
2.“无线测量距离”：表格中数值是基于空旷环境下，采用我司相关规格天线实测获得；&
3.“功耗”：表格中数值是基于本款产品正常工作在DC12V典型电压值时实测获得。
RS232接口数
RS485接口数
通讯组网方式
ZigBee可选
表4 温度采集器通讯参数
二、温度传感器
& & & &温度传感器由SAW温度传感器芯片和微型天线构成，其中SAW芯片的谐振频率与温度具有良好的线性关系，线性度高达99%，能够实时感知被测对象的温度。同型号下具有12个不同的信道，每个信道的传感器独占一段频段，多个传感器临近部署时，各自工作，并不会互相干扰。温度传感器有如下特点：
o 无需供电，无线感知
o 小体积，易安装，适应多种场景
o 测温范围宽 -20℃ ~ +150℃
o 高精度，±1℃
o 高线性度，99%
o 高防护，可达IP65
o 极简结构，高可靠，长寿命（&20年）
o 高温（&200℃）下不变形、无滴液
o 阻燃等级达到UL94V-0
图2 &温度传感器
室内型IP30
室外型IP65
表5 温度传感器性能参数
1．温度传感器共有12个信道，实际部署时，在同一个空间中可测量1~12个点的温度；
2．本产品的谐振频率随温度变化而变化，且在测温范围内，频率与温度保持良好线性关系；
另，以上性能描述为常规产品指标，本公司可根据客户需求定制。
三、采集器天线
& & & &为了便于在高压环境中使用，采集器天线在保证增益的前提下要尽可能缩小尺寸，尤其是高度，以免影响高压设备的安全距离。我司专门针对电力设备设计的采集器天线，高度仅有34mm，可通过螺丝固定或强力磁铁吸附在设备内。
图3 &采集器天线
-40℃～+150℃
420MHz～450MHz
电压驻波比
连接器类型
225*78*34mm
表6 &采集器天线技术指标
四、通讯管理机
& & & &通讯管理机可直接安装在开关柜内，通过现场总线和片区内智能电力仪表、主变温控器、直流屏、微机保护等设备通信，实现监控数据实时采集，并可将实时数据重新打包处理，通过以太网接口的标准电力规约上传至后台监控上级主站等，实现电力系统的自动化测控管理。其技术特点如下：
o&运行稳定可靠，采用高性能无风扇的通用工业控制器；
o&组网方便灵活，支持串行、以太网络以及数字输入/输出等功能；
o&规约库齐全稳定；
o&采集速度快；
o&抗电磁干扰性强，其中串口带光电隔离功能。
通讯管理机有不同的规格，可根据现场的实际需要进行选择。
图4 & 通信管理机
应用实例& & & &&
一、供电公司变电站10kV/35KV开关柜接点测温案例
背 & 景：某供电局的开关柜运行时间长，且负荷增长快，导致开关柜故障频发，非计划停电给周边企业带来了巨大的损失，社会影响严重。该供电公司拟采取增加巡检频次来预防事故发生，在现场巡检的同时，能够将各个变电站的温度数据汇集在市供电局的调度中心，能够及时进行长时间的状态分析和实时的数据监测。
解决方法：经过各种技术综合比对，在故障后改造的开关柜加装无源无线温度在线监测装置采用，采用人工巡检和在线监测共同作用进行故障预警，目前已有效预防几次事故的发生，并及时停电处理。且数据集中于局方调度中心，能够及时了解各个开关柜的状态，制定检修计划。
显示屏与采集器
母排安装的传感器与天线
动静触头上可装环形传感器
环形传感器安装示意图
动静触头上可装12mm传感器
12mm传感器安装示意图
& & & & &图6 &GIS柜测温：触臂处安装（上） 隔离刀闸处安装（下）
二、400V配电柜温度监测案例汇总
背 & 景：400V 配电柜一般直接到负荷侧，由于设计裕量小，承担的负荷变化快，开关柜的载流较大，导致400V配电柜的测温必要性较高，但是400V配电柜本身的价值低，导致很多工厂及小区不愿意加装温度在线监测系统，但是有些负荷比较重要的开关柜，平时又不能停电，停电带来的影响很大，必须加强巡检，部分工厂和供电局经过经济对比，还是采用了温度在线监测系统来解决问题，但是400V柜空间小，安装不便，目前我们提供了多种安装方式可供选择。
解决方法：定制传感器结构，安降低系统成本，采用无源无线测温技术，且针对重要负荷进行监视。
配电开关柜母排测温，音叉式螺栓安装
农网公变内部配电箱测温，单孔式螺栓安装（右）
换流站负荷开关柜测温，抱箍式安装
配电柜塑壳断路器测温，粘接式安装
温度采集器安装点&图8 &
图9 &400V无源无线温度采集系统解决方案图
三、变电站户外隔离刀闸及变压器测温案例
& & & &该案例成功应用于华北某油田管辖的变电站内，目前运行超过3年，运行稳定。该解决方案适用于10kV~35kV变电站户外刀闸测温。变电站刀闸3个为一组，每个刀闸安装一个声表面波温度传感器，一组刀闸需配置一副户外平板天线，用来采集传感器温度信息。
图10 & 35KV户外刀闸测温安装实例 & & & & & &&
图11 刀闸温度传感器
图12 &户外变压器测温现场安装图
四、无线专网支撑的无源无线测温
& & & &某沿海省份电力公司配网系统，电力设备较为分散且有部分位于岛屿之上，人工巡检不便、数据传输也不稳定。为此建设了无线专网用于数据传输，设备的在线温度信息是采集与上报的重要内容。采用SAW测温系统可以大大减少人工及维护成本。
图13 &后台监控界面
&图14 开关柜在线测温系统框架结构
& & & &通常在一个变电站中会有数十个开关柜、变压器等电气设备，SAW传感器安装在每一个需要关注的节点处，如母排连接处、断路器触臂、变压器进出线接头、电容柜电容本体等容易发热并引发事故的位置。温度采集器安装在开关柜的仪表舱内，并将其天线布置在开关柜柜壁、变压器箱壁等处。一个变电站内会有数百个温度采集点（安装SAW传感器的位置）和几十个温度采集器，温度采集器通过485总线串联在一起，每个采集器分配一个唯一的编号。485总线物理上连接到通信管理机并将底层的温度传感数据转换为TCP/IP协议，再通过变电站内的数据通讯设备送往远程（如电力局）的监控中心。
& & & &在一些偏远的地方，或者电气设备比较分散的场合，尚不具备网络通讯的条件，此时，可以在采集器后端外接无线DTU，通过移动/电信的无线网络进行数据上传。
& & & &当温度采集点多时，实时上传的数据量是十分庞大的，由于大部分变电站都逐渐转向了无人值守，对于维护人员来讲，最关心的是当温度出现异常状况时能够得到及时的、远程的告警，这种情况下，可以在变电站内加上一个短信狗，用户可以自行设置告警条件，当出现异常时，通过短信向指定的手机发送告警短信。
SAW温度传感器
圆柱形，适合母排安装
SAW温度传感器
细长型，适合断路器、线缆处安装
SAW温度传感器
环形，适合断路器触臂安装
SSE-AN-PI-49
SSE-AN-PO-6
SSE-AN-YO-12
户外安装，适合远距离数据采集
温度采集器
V1.0/4通道/12V
温度采集器
V2.0/无屏/6通道/220V
温度采集器
SSR-202PAZ
V2.0/无屏/Zigbee/6通道/220V
温度采集器
V2.0/液晶屏/6通道/220V
温度采集器
SSR-402PAZ
V2.0/液晶屏/Zigbee/6通道/220V
无线DTU（GPRS）
SSE-WD-GPRS
工业级DTU，2G标准
通信管理机（工业级）
SSE-NI-4*2
环境温湿度传感器（工业级）
量程-40~120℃，数码显示
彩色触摸屏
彩色触摸屏
监控软件平台
温度实时显示、历史数据、告警信息
提供短信告警功能
& & & &智梭传感科技有限公司成立于2012年，是一家中外合资的高科技公司，坐落在常州科教城，注册资金500万，是“龙城英才计划”第一批扶持的企业。
& & & &公司以技术创新为本，其中的核心传感器芯片由北美研发团队所开发。从SAW传感器芯片到完整的系统，公司拥有全部的自主知识产权，技术水平与产品性能处于国际一流水平。
图15 &专利证书与产品检测报告
地址：江苏省常州市武进区常武中路801号科教城现代工业中心
联系电话：8，
网址：.cn/
武汉研发中心
地址：武汉市东湖高新技术开发区光谷大道62号光谷总部国际2号楼2405
联系电话：027-
常见问题与解答 && &
问：SAW传感器是完全无源的吗？它的能量从哪里来呢？
答：SAW传感器是100%无源的，它不需要任何电流。SAW温度传感器本质上是一个谐振频率与温度成一定关系的谐振器，当空中的电磁波与它的谐振频率吻合时将引起震荡并反射出一个同样频率的电磁波信号。因此，它的能量来自于无线电波。
问：如何区分不同位置上的SAW传感器，它们有编号吗？
答：总共有12种不同编号的SAW传感器。
问：如果安装的传感器数量超过12个，如何区分？
答：通过采集器天线的编号和采集器的编号来区分。每个采集器可以接6个天线，每个天线可以访问最多12个传感器。通常在一个相对封闭的空间里，最多可部署不超过12个传感器，一个开关柜如果有多个室（如母线室和断路器室），则可各放置不超过12个传感器。
问：SAW传感器的寿命真有几十年那么长吗？
答：SAW器件是使用石英作为基底材料，镀上一层或两层金属，再封装在陶瓷外壳内，组成它的各种材料都是十分稳定的，因此，它的使用寿命可长达几十年。此外，在SAW传感器出厂前通常要做上几天的高温老化，以剔除生产过程中可能的瑕疵。
问：在电气设备内部使用，设备产生的各种电磁信号会影响传感器的工作吗？
答：SAW传感器工作在几百MHz的超高频，通常不会受到电气设备的影响。但是，如果不采取抗干扰措施，电气设备外部的超高频同频信号（通常来源于对讲机、变电站内其他无线通信设备等）会对温度测量产生影响，造成误报。我司的产品引入了抗干扰设计，可以有效排除外部同频信号的干扰，保障数据采集的正确性。
问：你们的产品是集成的吗？哪些部分是自己的产品？
答：我司从最核心的SAW传感器芯片入手，完全自主设计，全部自主知识产权，我们的设计包括了SAW传感器芯片、SAW温度传感器、温度采集器、温度采集器天线等，专利覆盖了以上所有内容以及抗干扰算法、产品应用方案等。
问：你们的市场策略是什么？
答：我们愿意与各界朋友联手，共同发展，欢迎来电沟通洽谈。 上传我的文档
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传感器技术与应用 第２版 教学配套课件 作者 金发庆 传感器2习题参考答案
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传感器技术与应用 第２版 教学配套课件 作者 金发庆 传
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形形色色的传感器感知传输铺就物联网基础 (1)
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编者语：国大电器有限公司调查发现把物联网产业链分为DCM三个大业务层面，同时DCM也是一个物联网系统的典型技术架构，并且汽车空气流量计和压力传感器占有重要的组成部分。形形色色的传感器感知传输铺就物联网基础感知与传输铺就物联网基础传感器可“大”可“小”感知层由传感器和部分与传感器连成一体的传感网(无源传感器)组成，处于三层架构的最底层，这也是物联网最基础的联接和管理对象。最广义来说，传感器是把各种非电量转换
&&&&& 编者语：国大电器有限公司调查发现把物联网产业链分为DCM三个大业务层面，同时DCM也是一个物联网系统的典型技术架构，并且汽车空气流量计和压力传感器占有重要的组成部分。形形色色的传感器感知传输铺就物联网基础　　& 感知与传输铺就物联网基础　　& 传感器可“大”可“小”　　& 感知层由传感器和部分与传感器连成一体的传感网(无源传感器)组成，处于三层架构的最底层，这也是物联网最基础的联接和管理对象。最广义来说，传感器是把各种非电量转换成电量的装置，非电量可以是物理量、化学量、生物量等等。　　& 一说到传感器，可能大家就会往小的方面想，如上几期提到的“电子尘埃”。在物联网的大概念下，一个泛在的物联网系统，随着参照物的不同，传感器可以是一个“大”的“智能物件”，它可以是一个机器人、一台机床、一列火车，甚至是一个卫星或太空探测器。这也是为什么在DCM划分中用“Device”(设备或装置)来描述物联网底层的原因，笔者认为，这样描述更符合物联网目前的战略地位。　　& 传统的、狭义的传感器种类已有很多，而且有多种分类方法，例如，可分为有源和无源两大类。有源传感器将非电量转换为电能量，无源程序传感器不起能量转换作用，只是将被测非电量转换为电参数的量。每一类传感器又可做进一步细分，如图1所示的生物传感器、纳米传感器的细分。物联网关注传感器的实际应用，下面是我们按应用方式进行的分类。　　& 形形色色的传感器　　& 汽车传感器: 它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电信号输给计算机，测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等。　　& 液位传感器: 利用流体静力学原理测量液位，是压力传感器的一项重要应用，适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。　　& 速度传感器: 是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器，适应于速度监测。　　& 加速度传感器: 是一种能够测量加速力的电子设备，可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析，以及鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。　　& 核辐射传感器: 利用放射性同位素来进行测量的传感器，适用于核辐射监测。　& 　振动传感器: 是一种目前广泛应用的报警检测传感器，它内部用压电陶瓷片加弹簧重锤结构检测振动信号，用于机动车、保险柜、库房门窗等场合的防盗装置中。　　& 湿度传感器: 分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件，适用于湿度监测。　　& 气敏传感器: 是一种检测特定气体的传感器，适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。　　& 位置传感器: 用来测量机器人自身位置的传感器，适用于机器人控制系统。
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&&& 目前，处理器性能的主要衡量指标是时钟频率。绝大多数的集成电路 （IC） 设计都基于同