氣電式傳感器

傳感器1第九章氣電式傳感器原理：氣動(dòng)測量+氣電轉(zhuǎn)換

結(jié)構(gòu)組成：氣動(dòng)量儀（關(guān)鍵部件：氣動(dòng)測頭）＋氣電轉(zhuǎn)換部件

第九章氣電式傳感器被測量（尺寸大小）氣壓變化氣流量變化電信號(hào)2氣電轉(zhuǎn)換方式：電觸式、光電式、電感式、電容式、壓阻式

優(yōu)點(diǎn)：非接觸測量，測量精度高，可以進(jìn)行兩個(gè)尺寸差值、平均值以及復(fù)雜形狀綜合參數(shù)測量。缺點(diǎn)：需要凈化的恒壓氣源，對穩(wěn)壓氣源較難獲得；動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間比較長（約0.2～1s），限制了檢測速度。

3第一節(jié)氣動(dòng)測量的原理氣動(dòng)測量原理：把被測尺寸量的變化轉(zhuǎn)換為氣室中壓力的變化或管路中流量的變化。氣動(dòng)測量分類：壓力式氣動(dòng)測量、流量式氣動(dòng)測量。4一、壓力式氣動(dòng)測量原理工作過程：凈化和穩(wěn)壓氣體以工作壓力Pg送入管路1，通過進(jìn)氣噴嘴2和氣室4后，由測量噴嘴5噴入大氣。測量噴嘴與它前面的擋板或工件6之間的間隙變化時(shí)，代表了工件尺寸的變化，z越小，氣室內(nèi)壓力Pc越大。5二、流量式氣動(dòng)測量原理6第二節(jié)氣動(dòng)測頭測頭包括測量噴嘴，就是測量時(shí)感受被測幾何量變化的機(jī)構(gòu)。種類：按測量方式不同，分為非接觸式和接觸式兩類；按其結(jié)構(gòu)原理來分，有噴嘴擋板和閥式。78一、噴嘴擋板結(jié)構(gòu)五種結(jié)構(gòu)形式：平行式、不平行式、反射式、負(fù)壓式和噴射式。平行式：噴嘴為平端面，擋板是被測構(gòu)件的平面。當(dāng)噴嘴固定，被測構(gòu)件尺寸變化時(shí)，噴氣口氣體流入大氣的面積不是噴嘴孔的截面積，而是以噴嘴孔截平面為底，間隙Z為高的圓柱體側(cè)面，流出面積F=πdz，流出流量為Q=vπdz。9不平行式：噴嘴孔的截面積可根據(jù)幾何關(guān)系，等效為平行擋板的流出流量Q。它常用在氣動(dòng)塞規(guī)和卡規(guī)中測量軸和孔的尺寸。

10反射式：輸出壓力比較低，但測量間隙較大，一般可達(dá)3~4mm。

11負(fù)壓式：靠高速氣流的抽吸作用，把噴嘴d2內(nèi)的空氣帶出，測量氣室形成負(fù)壓區(qū)（與大氣壓相比）。

125、噴射式：壓縮空氣Pg不經(jīng)測量氣室而直接從進(jìn)氣嘴射出，并經(jīng)測量噴嘴與工件之間的間隙流入大氣。由于高速靠高速氣流的抽吸作用，使測量氣室的氣壓Pc隨測量間隙Z而變化。Pc可以為正值、負(fù)值和零。13氣動(dòng)測頭應(yīng)用：氣動(dòng)賽規(guī)應(yīng)用：測量孔徑；

結(jié)構(gòu)：塞規(guī)體1、噴嘴孔、排氣槽、管嘴2、管路、測量氣室、導(dǎo)向頭；

參數(shù)：噴嘴直徑d（影響靈敏度和測量范圍）；排氣槽和下沉量δ（影響儀器穩(wěn)定性）。14氣動(dòng)卡規(guī)

應(yīng)用：測量外徑尺寸；

結(jié)構(gòu)：卡規(guī)體、噴嘴孔、管路、排氣槽、V字形定位面等。

1516第三節(jié)壓力式氣電傳感器壓力式氣電傳感器是在壓力式氣動(dòng)測量的基礎(chǔ)上，再加上氣電轉(zhuǎn)換元件，將氣室壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。

類型：液柱式、膜片式、膜盒式和波紋管式等。

17一、膜片式氣電傳感器1、工作原理過濾穩(wěn)壓器1過濾的恒壓氣體進(jìn)入兩路系統(tǒng)：下噴嘴11、下氣室和測量噴嘴9，工件10組成的氣動(dòng)測量系統(tǒng)；上噴嘴2、上氣室、錐桿3與出氣環(huán)7之間的的環(huán)形出氣間隙組成平衡氣路系統(tǒng)。

18膜片式氣電傳感器工作原理1-過濾穩(wěn)壓器，2（11）-進(jìn)氣噴嘴，3-錐桿，4-彈簧，5-指示表，6-電觸點(diǎn)副，7-出氣環(huán)，8-金屬膜片，9-測量噴嘴，10-工件19測量間隙z改變時(shí)，引起下氣室壓力的變化，于是金屬膜片8失去原來的平衡狀態(tài)，使膜片位移帶動(dòng)錐桿3移動(dòng)，使環(huán)形氣隙7變化，直到上下氣室的壓力重新平衡為止。測量間隙z的微小變化可以引起錐桿3較大位移，并傳到指示表5，由指示表指示出工件尺寸的變化值。20特點(diǎn)：高壓可吹凈工件表面，適于加工過程的自動(dòng)測量。二、波紋管式氣電傳感器的工作原理背壓式經(jīng)過凈化和穩(wěn)壓后的工作壓力為Pg的壓縮空氣由管路1送來，進(jìn)氣噴嘴2和測量噴嘴6組成背壓式測量系統(tǒng)。21被測工件尺寸改變引起測量間隙z變化，測量壓力Pc隨之變化，因而使波紋管伸縮變形并帶動(dòng)磁芯5在電感線圈4中移動(dòng)。這樣就把被測尺寸的微小變化轉(zhuǎn)換成電感線圈中的電感量的變化。最后經(jīng)電路處理并指示出被測尺寸的變化值和發(fā)出控制信號(hào)。22差壓式工作壓力為pg的壓縮空氣進(jìn)來后分為兩路，一路經(jīng)進(jìn)氣噴嘴1進(jìn)入