傳感器與檢測技術(shù)：機械量檢測技術(shù)

機械量檢測技術(shù)本章提要本章介紹機械量中常見的位移、速度（轉(zhuǎn)速）與厚度的檢測技術(shù)。重點闡述了接觸式、非接觸式位移檢測的方法和常用位移傳感器的性能與選用；速度（轉(zhuǎn)速）的檢測方法，傳感器的性能與選用；厚度檢測中常用的高頻反射式與低頻透射式測厚的檢測原理。8.1位移檢測技術(shù)位移是指物體或其某一部分的位置對參考點產(chǎn)生的偏移量。位移可以是直線位移或角位移。長度檢測：直線位移檢測。角度檢測：角位移檢測。根據(jù)位移檢測范圍變化的大小，可分為微小位移檢測、小位移檢測和大位移檢測三種。8.1.1常見位移的檢測方法1.積分法檢測運動物體的速度或加速度，經(jīng)過積分或二次積分求得運動物體的位移。2.相關(guān)測距法利用相關(guān)函數(shù)的時延性質(zhì)，向某被測物發(fā)射信號，將發(fā)射信號與經(jīng)被測物反射的返回信號作相關(guān)處理，求得時延，若發(fā)射信號的速度已知，則可求得發(fā)射點與被測物之間的距離。3.回波法從測量起始點到被測面是一種介質(zhì)，被測面以后是另一種介質(zhì)，利用介質(zhì)分界面對波的反射原理測位移。4.線位移和角位移相互轉(zhuǎn)換被測量是線位移時，若檢測角位移更方便，則可用間接測量方法，通過測角位移再換算成線位移。同樣，被測是角位移時，也可先測線位移再進行轉(zhuǎn)換。5.位移傳感器法通過位移傳感器，將被測位移量的變化轉(zhuǎn)換成電量（電壓、電流、阻抗等）、流量、磁通量等的變化，間接測位移。8.1.2常用的位移傳感器小位移通常采用應(yīng)變式、電感式、差動變壓器式、電容式、霍爾式等傳感器，測量精度可以達(dá)到0.5～1.0%，其中電感式和差動變壓器式傳感器的測量范圍要大一些，有些可達(dá)100mm。小位移傳感器主要用于測量微小位移，從微米級到毫米級，如進行蠕變測量、振幅測量等。大位移的測量則常采用感應(yīng)同步器、計量光柵、磁柵、編碼器等傳感器，這些傳感器具有較易實現(xiàn)數(shù)字化、測量精度高、抗干擾性能強、避免了人為的讀數(shù)誤差、方便可靠等特點。8.1.3接觸式位移檢測技術(shù)1.電容式傳感器在位移檢測中的應(yīng)用（a）振動（b）垂直位移（c）彈性位移（d）厚度檢測（e）曲度檢測（f）中心度檢測圖8-1電容式位移傳感器應(yīng)用示意圖在位移檢測中，主要利用變極距型電容式傳感器的原理來實現(xiàn)位移的檢測。

（a）結(jié)構(gòu)（b）外形圖8-2單電極電容位移傳感器1－電極；2－絕緣襯套；3－殼體；4－彈簧卡圈；5－電極座；6－盤形電容；7－螺母圖8-3振蕩位移和回轉(zhuǎn)精度的測量（a）振動測量；（b）軸的回轉(zhuǎn)精度測量

圖8-3（a）是振動位移測量，可測0.05μm的位移。圖8-3（b）是轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)精度的測量，利用正交方向安放的兩個電容位移傳感器，可測出轉(zhuǎn)軸的軸心動態(tài)偏擺情況。適合于測量高頻振動的微小位移。2.電感式傳感器在位移檢測中的應(yīng)用在位移檢測中，電感式傳感器是把被測位移轉(zhuǎn)換為自感系數(shù)L的變化。然后將L接入一定的轉(zhuǎn)換電路，位移變化便可變成電信號。下面以軸向電感式位移計為例說明其結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。1）軸向電感式位移計的結(jié)構(gòu)。軸向電感式位移計的結(jié)構(gòu)和外形如圖8-4所示。軸向電感式位移計（a）結(jié)構(gòu)（b）外形圖8-4電感式位移計結(jié)構(gòu)1－引線；2－固定磁筒；3－銜鐵；4－線圈；5－彈簧；6－防轉(zhuǎn)銷；7－鋼球?qū)к墸?－測桿；9－密封套；10－測端.變壓器式交流電橋電橋的兩臂Z1和Z2是電感位移計兩個線圈的阻抗。電橋的另外兩個橋臂為電源變壓器次級線圈的兩個半繞組，半繞組的電壓為U/2。電橋?qū)茿、B兩點的電位差為電橋的輸出電壓U0。假設(shè)阻抗Z1上端點處的電位為零，則A、B兩點的電位分別為

B兩點的電位差即輸出電壓由上式可知：①當(dāng)測桿的鐵心或銜鐵處于中間位置時，兩線圈的電感相等。如果兩線圈繞制得對稱，則阻抗也相等。因Z1＝Z2＝Z0，則輸出電壓②當(dāng)測桿的鐵心向上移動時，上線圈的阻抗增加，下線圈的阻抗減小，即Z1＝Z0＋ΔZ，Z2＝Z0－ΔZ，則輸出電壓③當(dāng)測桿的鐵心向下移動時，上線圈的阻抗減小，下線圈的阻抗增大，即Z1＝Z0－ΔZ，Z2＝Z0＋ΔZ，則輸出電壓銜鐵上下移動相同距離時,輸出電壓的大小相等,但方向相反,由于U0是交流電壓,輸出指示無法判斷位移方向,必須配合相敏檢波電路來解決。3.差動變壓器在位移檢測中的應(yīng)用把被測位移量轉(zhuǎn)換為傳感器線圈的互感系數(shù)M的變化（1）差動變壓器位移計的結(jié)構(gòu)圖8-6差動變壓器位移計1－測頭；2－軸套；3－測桿；4－活動鐵芯；5－線圈架；6－導(dǎo)線；7－屏蔽筒；8－圓片彈簧；9－恢復(fù)彈簧；10－防塵罩（2）差動變壓器位移計的測量電路差動變壓器位移計的測量電路按輸出電壓信號及被測值的大小可分為大位移測量電路和小位移測量電路兩種。1）大位移測量電路。大位移測量電路如圖8-7所示。當(dāng)只要求測量位移的大小，不要求分辨位移的方向，且測量精度要求不高的情況下，通常采用整流電路整流后送入直流電壓表顯示位移的大小，如圖8-7（a）、（b）所示。當(dāng)既要求測量位移的大小，又要求分辨位移的方向，且希望消除零點電壓的影響，測量精度較高時，通常采用相敏檢波電路，如圖8-7（c）、（d）所示。通過其中的可調(diào)電位器，可在測量前將電路預(yù)調(diào)平衡，以消除零點電壓。通過相敏檢波電路可分辨位移信號方向，數(shù)值仍由電壓表指示。圖8-7差動變壓器位移計的測量電路相敏檢波它由四個特性相同的二極管D1

～D4沿同一方向串聯(lián)成一個橋式電路，各橋臂上通過附加電阻將電橋預(yù)調(diào)平衡。四個端點分別接在變壓器T1和T2的次級線圈上，變壓器T1的輸入信號為調(diào)幅波Xm(t)，T2的輸入信號為載波y(t)，Uf(t)為輸出。要求T2的次級輸出遠(yuǎn)大于T1的次級輸出。2）微小位移測量電路對于微小位移，由于輸出電壓很小，故應(yīng)采用放大電路測微小位移。如圖8-8為DGS-20C/A型測微儀的框圖，該測微儀由穩(wěn)壓電源、振蕩器和指示儀表組成。位移計和測量電橋?qū)⑽灰妻D(zhuǎn)換成電壓信號，電壓信號經(jīng)調(diào)制后送放大器放大，然后送相敏檢波器檢波，獲得原始位移信號，最后送指示電表或記錄器顯示或記錄。此位移計的測量范圍一般為幾毫米，工作可靠。缺點是動態(tài)性能差，只能用于靜態(tài)測量。圖8-8DGS-20C/A型測微儀的方框圖8.1.4非接觸式位移檢測技術(shù)一光柵式傳感器在位移檢測中的應(yīng)用1.光柵簡介（1）基本概念光柵是在透明的玻璃上刻有大量相互平行、等寬而又等間距的線條（透射式）或在不透明具有強反射能力的基體上均勻地劃出間距、寬度相等的條紋（反射式）。柵線：光柵上的刻線b為柵線的寬度（不透光），a為柵線間寬（透光），a+b=W稱為光柵的柵距（也稱光柵常數(shù)）。通常a=b=W/2。目前常用的光柵每毫米刻成10、25、50、100、250條線條。黑白型長光柵如圖8-9所示。圖8-9黑白型長光柵（2）光柵的分類1.按工作原理分：

物理光柵：利用光的衍射現(xiàn)象，主要用于光譜分析和光波長等量的測量。

計量光柵：利用莫爾條紋現(xiàn)象，測量長度和角度等物理量。

長光柵（光柵尺）：刻畫在玻璃尺上的光柵，用于測量直線位移

圓光柵（光柵盤）：刻畫在玻璃盤上的光柵，用于測量角度和角位移。長光柵根據(jù)柵線型式不同分：黑白光柵（幅值光柵）：只對入射光波的振幅或光強進行調(diào)制的光柵；閃耀光柵（相位光柵）：對入射光波的相位進行調(diào)制。根據(jù)光線的走向分：透射光柵：將柵線刻制在透明的玻璃上；反射光柵：柵線刻在具有強反射能力的金屬上。圓光柵根據(jù)柵線刻劃的方向分：徑向光柵：其柵線的延長線全部通過圓心；切向光柵：其全部柵線與一個同心小圓相切。透射式光路1-光源2-準(zhǔn)直透鏡3-主光柵4-指示光柵5-光電元件

此光路適合于粗柵距的黑白透射光柵。特點：結(jié)構(gòu)簡單，位置緊湊，調(diào)整使用方便，應(yīng)用廣泛。有效波的波長反射式光路1反射主光柵2-指示光柵3-場鏡4-反射鏡5-聚光鏡6-光源7-物鏡8-光電電池。該光路適用于黑白反射光柵。（3）基本工作原理1.光柵傳感器的組成光柵傳感器由光源、透鏡、光柵副（主光柵和指示光柵）和光電接收元件組成。（2）光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和原理光柵傳感器是新型的高精度、大位移、數(shù)字式位移傳感器，其主要由主光柵、指示光柵和光路系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)原理和外形如圖8-10（a）、（b）所示。（a）光柵傳感器的結(jié)構(gòu)

（b）外形2、工作原理

把兩塊柵距W相等的光柵平行安裝，且讓它們的刻痕之間有較小的夾角θ時，這時光柵上會出現(xiàn)若干條明暗相間的條紋，這種條紋稱莫爾條紋，它們沿著與光柵條紋幾乎垂直的方向排列，如圖所示。

（c）莫爾條紋圖8-10光柵傳感器的結(jié)構(gòu)與原理1－光源；2－透鏡；3－指示光柵；4－主光柵；5－光敏元件(1)位移的放大作用當(dāng)主光柵沿垂直于柵線的X方向每移動一個光柵柵距W時，莫爾條紋也跟著沿柵線移動一個條紋寬度BH。如果光柵作反向移動，條紋移動方向也相反。莫爾條紋的間距BH與兩光柵線紋夾角θ之間的關(guān)系為（2）莫爾條紋移動方向

(3)誤差的平均效應(yīng)

莫爾條紋測位移具有以下三個方面的特點辨向原理單個光電元件接收一固定點的莫爾條紋信號，只能判別明暗的變化而不能辨別莫爾條紋的移動方向，因而就不能判別運動零件的運動方向，以致不能正確測量位移。如果能夠在物體正向移動時，將得到的脈沖數(shù)累加，而物體反向移動時可從已累加的脈沖數(shù)中減去反向移動的脈沖數(shù)，這樣就能得到正確的測量結(jié)果。圖8-11光柵輸出原理圖（a）幾何干涉原理；（b）理想光柵亮度變化；（c）光柵輸出實際電壓波形（3）光柵信號的輸出電壓小的相應(yīng)于暗條紋，電壓大的相應(yīng)于明條紋，光柵輸出實際電壓的波形看成是一個直流分量上疊加了一個交流分量。式中，

x為主光柵與指示光柵間瞬時位移；

U0為直流電壓分量；

Um為交流電壓分量幅值；

U為輸出電壓。圖8-12光柵輸出示意圖圖8-13辨向電路示意圖（a）正向移動（b）反向移動圖8-14辨向電路時序圖細(xì)分技術(shù)提高分辨力方法： 在選擇合適的光柵柵距的前提下，以對柵距進行測微，電子學(xué)中稱“細(xì)分”，來得到所需的最小讀數(shù)值。細(xì)分就是在莫爾條紋變化一周期時，不只輸出一個脈沖，而是輸出若干個脈沖，以減小脈沖當(dāng)量提高分辨力。2.編碼器在位移檢測中的應(yīng)用編碼器是將位移量轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼形式輸出的傳感器.按其結(jié)構(gòu)形式分：

直線式編碼器（編碼尺）：用于直線位移的測量

旋轉(zhuǎn)式編碼器（編碼盤）：用于角位移的測量旋轉(zhuǎn)式編碼器有絕對式碼盤和增量式碼盤兩種。按編碼器的檢測原理，可以分為電磁式、接觸式、光電式等形式。

將機械轉(zhuǎn)動的模擬量（位移）轉(zhuǎn)換成以數(shù)字代碼形式表示的電信號，這類傳感器稱為編碼器。編碼器分類：編碼器脈沖盤式編碼器(增量編碼器)碼盤式編碼器(絕對編碼器)接觸式編碼器電磁式編碼器光電式編碼器（1）光電編碼器結(jié)構(gòu)光電式編碼器主要由安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的編碼圓盤（碼盤）、狹縫以及安裝在圓盤兩邊的光源和光敏元件等組成，其基本結(jié)構(gòu)和外形如圖8-15所示。（a）結(jié)構(gòu)（b）外形圖8-15光電碼盤式傳感器1－光源；2－柱鏡面；3－碼盤；4－狹縫；5－光電元件（2）絕對式光電編碼器絕對式碼盤一般由光學(xué)玻璃制成，上面刻有許多同心碼道，每位碼道上都有按一定規(guī)律排列的透光和不透光部分，即亮區(qū)和暗區(qū)，如圖8-16所示。編碼器碼盤按其所用碼制可分為二進制碼、十進制碼、循環(huán)碼等。（a）二進制碼碼盤（b）循環(huán)碼碼盤圖8-16絕對式碼盤表四位二進制碼與循環(huán)碼對照表（3）增量式光電編碼器增量式碼盤一般只有三個碼道，不能直接產(chǎn)生幾位編碼輸出，如圖8-17所示。它是一個被劃分成若干交替透明和不透明扇形區(qū)的圓盤，最外圈的碼道是用來產(chǎn)生計數(shù)脈沖的增量碼道，內(nèi)圈碼道與外圈碼道的扇形區(qū)數(shù)目相同，但錯開半個扇形區(qū)，作為辨向碼道，其辨向方法與光柵的辨向原理相同。另有一條碼道往往開有一個（或一組）特殊的窄縫，用于產(chǎn)生定位或零位信號。增量式編碼器結(jié)構(gòu)（a）碼盤結(jié)構(gòu)（b）外形圖8-17增量編碼器結(jié)構(gòu)和外形1－轉(zhuǎn)軸；2－發(fā)光二極管；3－光欄板；4－零標(biāo)志位光槽；5－光敏元件；6－增量式光電碼盤；7－電源及信號線連接座3.光纖傳感器在位移檢測中的應(yīng)用圖8-18光纖位移傳感器1－被測物體；2－光源；3－光纖1；4－光纖2；5－光探測器；6－各放大器8.1.5位移傳感器的選用表8-1為常見位移傳感器的主要性能及其特點。8.2速度檢測技術(shù)物體運動的速度可分為線速度和角速度（轉(zhuǎn)速）。線速度的單位通常用m/s；工程上通常用km/s。轉(zhuǎn)速常以單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來表示，工程上大都采用每分鐘內(nèi)的轉(zhuǎn)速（r/min）作為轉(zhuǎn)速的單位。角速度：以每秒鐘弧度（rad/s）作為單位，它表示了瞬時轉(zhuǎn)速。8.2.1速度的檢測方法物體運動的速度檢測有線速度檢測和轉(zhuǎn)速檢測。所以一般線速度的檢測都要轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速檢測，線速度用v表示轉(zhuǎn)速用n表示角速度用w表示轉(zhuǎn)換關(guān)系為v=wr=2πnr（其中r為半徑）線速度V＝s/t角速度ω＝Φ/t1.用機械結(jié)構(gòu)把轉(zhuǎn)速變換為位移離心式轉(zhuǎn)速表就是利用重錘所受離心力與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，把轉(zhuǎn)速變換成相應(yīng)的位移量，間接測出轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。F=mrw2=mv2/r

離心式轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、測速范圍寬，可達(dá)2×104r/min。它的缺點是刻度不均勻，測量精度不高，一般為±（1～2）％；慣性大，不能測量變化快的轉(zhuǎn)速。2.用電磁原理把轉(zhuǎn)速變換為角位移儀表轉(zhuǎn)軸端部有橡膠觸頭，靠摩擦與被測轉(zhuǎn)軸端頭頂接，帶動儀表內(nèi)部固連在轉(zhuǎn)軸另一端的馬蹄形永久磁鐵作同速轉(zhuǎn)動。從而使緊鄰的鋁盤中感應(yīng)產(chǎn)生渦流。在渦流磁場與旋轉(zhuǎn)磁鐵的磁場相互作用下，使磁盤受到一個大小與被測轉(zhuǎn)速成正比的電磁力矩而偏轉(zhuǎn)出現(xiàn)角位移。這類轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。但精度不高，常為±（1.2～2）％，而且摩擦接觸力的過大過小都會帶來附加誤差。3.把轉(zhuǎn)速變換成模擬電壓信號基于發(fā)電機原理制成測速電機是—種微特電機，把轉(zhuǎn)速變換成模擬電壓信號，有交流、直流之分。其優(yōu)點是測速特性好，線性范圍寬，靈敏度高，慣性小，它適用于自動控制使用，不能直接給出轉(zhuǎn)速值。4.頻閃法利用人視覺的暫留特性，采用變頻閃光的方法；構(gòu)成了閃光測速儀。調(diào)節(jié)閃光光源的頻率，當(dāng)與旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速同步時，即每轉(zhuǎn)照亮一次時，所見旋轉(zhuǎn)體好像靜止不轉(zhuǎn)，由此時閃光頻率可以判定轉(zhuǎn)速。閃光測速儀可為非接觸測量，使用正確時，可以得到較高的精度，其測量范圍也較寬，缺點是調(diào)節(jié)不當(dāng)時，圖像不清，造成誤差。此外不運用于轉(zhuǎn)速變化和要求自動測量的場合。5.把轉(zhuǎn)速變換成脈沖數(shù)字信號隨著生產(chǎn)過程自動化程度的提高，開發(fā)出了各種各樣的檢測線速度和角速度的傳感器，如磁電式速度計、光電轉(zhuǎn)速計，電磁轉(zhuǎn)速計、測速發(fā)電機、離心轉(zhuǎn)速表和差動變壓器測速儀等。8.2.2磁電式傳感器及其在速度檢測中的應(yīng)用1.磁電式傳感器的測速原理磁電式速度傳感器是利用電磁感應(yīng)原理將被測量（速度）轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器，也稱為電磁感應(yīng)傳感器。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)N匝線圈在恒定磁場內(nèi)運動時，設(shè)穿過線圈的磁通為φ，則線圈內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e式中，B為磁場的磁感應(yīng)強度；l為單匝線圈的有效長度；N為線圈的匝數(shù)；v為線圈與磁場的相對運動速度；θ為線圈運動方向與磁場方向的夾角。2.磁電式速度傳感器結(jié)構(gòu)它用于測量兩個試件之間的相對速度。（a）結(jié)構(gòu)（b）外形圖8-19磁電式相對速度傳感器1－頂桿；2－彈簧片；3－磁鐵；4－線圈；5－引出線；6－殼體圖8-20磁電式傳感器測量電路3.磁電式轉(zhuǎn)速傳感器磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理和測速電機如圖8-21所示。（a）結(jié)構(gòu)原理圖

圖8-21磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖（b）測速電機圖8-21中，在永久磁鐵組成的磁路中，若改變磁阻（如空氣隙）的大小，則磁通量隨之改變。根據(jù)上述原理，在待測軸上裝一個由軟磁材料做成的齒盤（通常采用60齒）。當(dāng)待測軸轉(zhuǎn)動時，齒盤也跟隨轉(zhuǎn)動，齒盤中的齒和齒隙交替通過永久磁鐵的磁場，從而不斷改變磁路的磁阻，使鐵心中的磁通量發(fā)生突變，在線圈內(nèi)產(chǎn)生一個脈沖電動勢，其頻率跟待測轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速成正比。線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的頻率為式中，n為轉(zhuǎn)速（r/min）；f

為頻率（Hz）；z為齒輪的齒數(shù)。當(dāng)齒輪的齒數(shù)z=60時，則f＝n即只要測量頻率f，即可得到被測轉(zhuǎn)速。8.2.3霍爾式傳感器在轉(zhuǎn)速檢測中的應(yīng)用在轉(zhuǎn)速檢測中，霍爾式傳感器是基于霍爾效應(yīng)將被測轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成霍爾電動勢輸出的一種傳感器?；魻栟D(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理和檢測方式如圖8-22所示。（a）結(jié)構(gòu)原理圖（b）徑向磁極方式（c）軸向磁極方式（d）遮斷方式圖8-22霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖利用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器檢測汽車速度的實例如圖8-23（a）所示。（a）安裝（b）霍爾車速表的框圖圖8-23汽車速度檢測實例由圖8-23可見，經(jīng)過簡單的信號轉(zhuǎn)換，便可得到數(shù)字顯示的車速8.2.4光電式傳感器在轉(zhuǎn)速檢測中的應(yīng)用圖8-24光電轉(zhuǎn)速計的工作原理頻率可用一般的頻率表或數(shù)字頻率計測量。光電元件多采用光敏二極管或光敏三極管，以提高壽命、減小體積、減小功耗和提高可靠性。被測轉(zhuǎn)軸每分鐘轉(zhuǎn)速與脈沖頻率的關(guān)系如下式中，n為被測軸轉(zhuǎn)速；f為電脈沖頻率；N為測量孔數(shù)或黑白條紋數(shù)。8.2.5采用多普勒效應(yīng)測速1.多普勒效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)多普勒認(rèn)為，物體輻射的波長因為光源和觀測者的相對運動而產(chǎn)生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高(藍(lán)移

(blueshift))。在運動的波源后面，產(chǎn)生相反的效應(yīng)。波長變得較長，頻率變得較低(紅移

(redshift))。波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大。根據(jù)光波紅/藍(lán)移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。如果發(fā)射機與接收機之間的距離發(fā)生變化，則發(fā)射機發(fā)射信號的頻率與接收機收到的信號頻率就不同，此現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。如果發(fā)射機和接收機在同一地點，兩者無相對運動，而被測物體以一定速度向發(fā)射機和接收機運動，可以把被測物體對信號的反射現(xiàn)象看成是一個發(fā)射機。這樣，接收機和被測物體之間因為有相對運動，所以就產(chǎn)生了多普勒效應(yīng)。2.多普勒雷達(dá)測速原理多普勒雷達(dá)的電路原理框圖如圖8-25所示。它由發(fā)射機、接收機、混頻器、檢波器、放大器及處理電路等組成。當(dāng)發(fā)射信號和接收到的回波信號經(jīng)混頻器混頻后，兩者產(chǎn)生差頻現(xiàn)象，差頻的頻率正好為多普勒頻率。利用多普勒雷達(dá)可以對被測物體的線速度和轉(zhuǎn)速進行測量。圖8-25多普勒雷達(dá)電路原理框圖8.2.6速度傳感器的選用目前常用的各種速度檢測傳感器的主要性能見表8-2。8.3厚度檢測技術(shù)厚度檢測和位移檢測一樣，也屬于長度檢測范疇。在很多情況下，可以用測長、測位移的儀表來檢測厚度。生產(chǎn)過程中的厚度檢測一般為連續(xù)檢測。厚度檢測分為絕對厚度檢測和相對厚度檢測。相對厚度檢測往往不需要知道其絕對厚度，而只需檢測出厚度的變化或與標(biāo)準(zhǔn)給定的偏差。根據(jù)厚度檢測應(yīng)用的原理不同，厚度檢測又分為電容式、電感式、渦流式、超聲波式及射線式等。本節(jié)只介紹渦流式測厚儀。8.3.1渦流傳感器渦流傳感器是利用電渦流效應(yīng)將被測物理量轉(zhuǎn)化為電參數(shù)來進行測量的。1.電渦流效應(yīng)成塊的金屬