变电站是电网最为重要的设施，务必保障其稳定及安全地运行，安全、迅速、高效是变电站运行管理的三个主要原则。由此可见，对变电站内设备运行状况及周围环境的数据采集监控是非常重要的。于是传感器就被应用在变电站信息采集系统，本课题设计的传感器就是基于变电站的信息采集传感器。通过设计的传感器把变电站的一些动态信息及时收集并展示出来，以满足变电站高效监测控制设备运行状态的要求。

1。2 传感器简介及分类

传感器是能够感受到预先选定的被测量，并遵循特定定的法则换算为可用输出信号的电子器件[5]。其组成单元一般是转换元件和敏感元件。其中敏感元件指的是传感器中可以零距离接触触到被测量的单元，转换元件指的是可以把由敏感元件的输出变换成适合检测和传输的电信号单元。传感器作为一种检测信号的工具，其最为明显的功能是准确地检测和输送信息的一种形式，并把其变换为另一种形式的信息。

有些国家和某些科学领域，把传感器叫做探测器、检测器或者变换器等。并不是全部的传感器都有敏感元件和转换元件两个组成单元，而是敏感元件和转换元件两者组合在一起的。比如半导体气体、湿度传感器等，它们没有中间转换部分，通常都是把感受的被测量立即变换成电信号。

传感器的原理决定了输出信号的形式。但传感器输出的信号类型有很多种，如脉冲、频率、电流、电压等。

传感器的种类非常多，不过可以按共同的特点来分类。比如位移传感器、速度传感器、温度传感器和压力传感器等是根据输入量来分类的，而能量转换型传感器和能量控制型传感器是根据能量关系来区分的，再比如应变式、电容式、电感式、压电式、热电式等是根据工作原理分类的，而根据物理现象来分类可以分成结构性传感器和特性型传感器，还有模拟式、数字式传感器是按输出信号的种类来区分的。

实际生活中，因为传感器所处的环境并不称心如意，在温度、湿度、压力等其它原因的干涉下，传感器会出现零点漂移和灵敏度发生改变的现象，所以在使用中存在严重的问题[6]。在制造传感器的途中，人们虽然用了温度补偿法还有密封防潮的方法来保证传感器的质量，但是传感器的性能如何与弹性材料的筛选运用、粘帖技术的精确度如何以及加工方法的决策密切相关，任何一个细节都不可以疏漏，都需要悉心设计和生产。另一方面，传感器的安装方法、结构的支撑以及横向力等因素都会影响到传感器的运行质量。

1。3 传感器在变电站中的应用

目前人们已经进入了科技世界，人类所做的大部分事情都会与信息数据的采集、传输与分析处理有关联。而传感器是连接研究对象与监测系统的重要环节，在检测与控制系统中扮演了不可取代的主角。最近几年传感器与检测技术发展的非常快，传感器在变电站中也得到了普遍的应用。比如在开关柜、变压器顶层和底层油温温度监控方面用到了温度传感器，输变电过程中也可以用到电流传感器、电压传感器，例如霍尔电流电压传感器就可以监测电流和电压，还比如在地下电缆沟用到水浸传感器，变压器微水含量可以用到湿度传感器等等。

2。 系统设计论文网

2。1 设计思路

下面主要介绍的是温度传感器、湿度传感器以及气压传感器。温度传感器运用了DS18B20数字温度传感器。它的体积非常小、具有很强的抗干扰能力、精度很高而且硬件价格比较低廉。它只需一条通讯线就可以让DS18B20与微处理器之间进行双方面通信交流。湿度传感器选用HS1101电容式湿度传感器，它可以在长时间内保持良好的稳定性，而且延迟短，响应所需时间非常少。HS1101传感器可以直接感受到被量测点湿度的微小变动，进而把湿度的改变值换算成电容的改变值，最后在经过 555 电路把电容量的改变值变成所需的电信号，传输给单片机控制系统。气压传感器选用PS500压力传感器，传感器的压力值可以显示bar、psi、KPa、MPa四种单位，精度可以达到整个量程的0。5%。对PS500通电后，它会输出一个差分的电压信号，电压信号会伴随着气压的波动而波动。再通过 16 位 A/D 转换芯片AD7715 把电压信号变换为数字量传递到控制系统中，从而可以计算出气压的值。把温度、湿度、气压传感器收集到的数据传递给微处理器，再经过处理后传递给信息控制终端。基于简化的8051系列微处理器被普遍应用在各种应用系统[7]。AT89S51 单片机具有低功耗和高性能的优点，该单片机编写程序易于学习并且价格低廉，比较适合本系统使用。