傳感器(傳感器教學(xué)課件)

最新資料推薦1/1傳感器(傳感器教學(xué)課件)傳感器(傳感器教學(xué)課件)1、傳感器：

（1）廣義：

能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置，狹義：

在本教材中是指一個(gè)能將被測(cè)的非電量變換成電量的器件。

（2）、通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。

（3）分類從應(yīng)用目的角度（被測(cè)量性質(zhì)）：

機(jī)械量傳感器：

位移、速度、加速度、振動(dòng)、力、尺寸熱工量傳感器：

溫度、壓力、流量、物位化學(xué)量傳感器：

濃度、化學(xué)成分狀態(tài)量傳感器：

顏色、透明度、磨損量、裂紋從研究目的角度（輸出量性質(zhì)/工作原理）：

參量型傳感器：

電阻式、電容式、電感式（無源電參量）發(fā)電型傳感器：

熱電偶、光電、磁電、壓電等（輸出電壓或電流）三、檢測(cè)系統(tǒng)組成2、靈敏度傳感器或檢測(cè)系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化和引起此變化的輸入量變化的比值。

若系統(tǒng)的輸出和輸入間有線性關(guān)系，則靈敏度k是一個(gè)常數(shù)。

3、測(cè)量過程：

比較、示差、平衡、讀數(shù)四個(gè)步驟4、測(cè)量誤差：

檢測(cè)結(jié)果和被測(cè)量的客觀真值之間存在的差別。

（1）絕對(duì)誤差儀表的指示值（測(cè)量值）與被測(cè)量真值之間的差值。

xx0（2）相對(duì)誤差儀表指示值的絕對(duì)誤差與被測(cè)量真值（實(shí)際值）的比值。

我國電工儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)就是按照滿度誤差分級(jí)的。

儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)和基本誤差實(shí)際測(cè)量時(shí)，為防止測(cè)量值超量程太多而損壞儀表，應(yīng)先在大量程下測(cè)得被測(cè)量大致數(shù)值，然后選擇合適的量程測(cè)量，以盡可能減小相對(duì)誤差。

實(shí)際測(cè)量中，若真值未知，或測(cè)量誤差不大，可用指示值代替真值計(jì)算相對(duì)誤差，即示值相對(duì)誤差例：

現(xiàn)有一重約15g的物體待測(cè)，請(qǐng)從下列幾個(gè)稱重儀中選出最合適的一臺(tái),并做必要的計(jì)算和說明。

A.0.1級(jí)0~50gB.0.2級(jí)0~10gC.1.5級(jí)0~30gD.2.5級(jí)0~20g真值：

一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值。

實(shí)際值：

實(shí)際測(cè)量中不可能都直接與國家基準(zhǔn)相比對(duì)，所以國家通過一系列各級(jí)實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成量值傳遞網(wǎng)，把國家基準(zhǔn)所體現(xiàn)的計(jì)量單位逐級(jí)比較并傳遞到日常工作儀器或量具上。

標(biāo)稱值：

測(cè)量器具上標(biāo)定的數(shù)值。

指定值：

因?yàn)榻^對(duì)真值不可知，一般由國家設(shè)立各種盡可能維持不變的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（或基準(zhǔn)），以法令的形式指定其所體現(xiàn)的量值作為計(jì)量單位的指令值。

示值：

由測(cè)量器具指示的被測(cè)量量值為測(cè)量器具的示值，也稱測(cè)量值（包括數(shù)值和單位）。

F=1.8t+32t=5/9(f-32)℃于冷端恒溫；同時(shí)可節(jié)約大量貴金屬，且便于敷設(shè)安裝。

使用注意事項(xiàng)：

1）補(bǔ)償導(dǎo)線要與相應(yīng)熱電偶匹配，且極性不可接錯(cuò)；2）補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶熱電極的兩個(gè)接點(diǎn)必須同溫度；3）補(bǔ)償導(dǎo)線必須在規(guī)定溫度范圍使用。

1、熱電阻的分度號(hào)分度號(hào)=材料的化學(xué)元素符號(hào)+0℃時(shí)的阻值例如：

Pt100（鉑電阻0℃時(shí)阻值為100）Cu50（銅電阻0℃時(shí)阻值為50）導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。

電阻應(yīng)變式傳感器主要由電阻應(yīng)變片及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路等組成。

全橋四臂工作方式的靈敏度最高，雙臂半橋次之，單臂半橋靈敏度最低。

應(yīng)變效應(yīng)的應(yīng)用十分廣泛。

它可以測(cè)量應(yīng)變應(yīng)力、彎矩、扭矩、加速度、位移等物理量。

電阻應(yīng)變片的應(yīng)用可分為兩大類：

1、是將應(yīng)變片粘貼于某些彈性體上，并將其接到測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，這樣就構(gòu)成測(cè)量各種物理量的專用應(yīng)變式傳感器。

應(yīng)變式傳感器中，敏感元件一般為各種彈性體，傳感元件就是應(yīng)變片，測(cè)量轉(zhuǎn)換電路一般為橋路；2、是將應(yīng)變片貼于被測(cè)試件上，然后將其接到應(yīng)變儀上就可直接從應(yīng)變儀上讀取被測(cè)試件的應(yīng)變量。

2、壓電元件的結(jié)構(gòu)形式在壓電式傳感器中，常將兩片或多片組合在一起使用，由于壓電材料有極性，故接法有兩種：

串聯(lián)和并聯(lián)。

特點(diǎn)：

并聯(lián)：

輸出電荷大、電容大、時(shí)間常數(shù)大，適合測(cè)慢變信號(hào)，并以電荷量作輸出量的場(chǎng)合。

串聯(lián)：

輸出電壓高、電容小，適合以電壓作為輸出量，以及測(cè)量電路輸入阻抗很高的場(chǎng)合。

一、電容式傳感器：

改變A、d、三個(gè)參量中的任意一個(gè)量，均可使平板電容的電容量C改變，固定三個(gè)參量中的兩個(gè)，可以做成三種類型的電容傳感器。

A0rACdd（1）、變面積式電容傳感器：

AC（2）、變極距式電容傳感器：

dC（3）、變介電常數(shù)式電容傳感器:C二、自感式電感傳感器常見的形式三、差動(dòng)變壓器：

1、相敏檢波電路的作用：

（1）能將交流輸入轉(zhuǎn)換成直流輸出；（2）能判別相位，可反映位移的方向。

（3）消除零點(diǎn)殘余電壓2、零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生原因：

當(dāng)銜鐵位于中心位置時(shí)，差動(dòng)變壓器輸出電壓并不等于零，把差動(dòng)變壓器在零位移時(shí)的輸出電壓稱為零點(diǎn)殘余電壓。

主要由傳感器的兩次級(jí)繞組的電氣參數(shù)和幾何尺寸不對(duì)稱，以及磁性材料的非線性等引起的。

零點(diǎn)殘余電壓的波形十分復(fù)雜，主要由基波和高次諧波組成。

四、電渦流傳感器：

1、原理：

將一個(gè)扁平線圈置于金屬導(dǎo)體附近，當(dāng)線圈中通交變電流i1時(shí)，線圈周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1，置于這一磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)體就產(chǎn)生電渦流i2，電渦流將產(chǎn)生一個(gè)新磁場(chǎng)H2，H2與H1方向相反，抵消部分原磁場(chǎng)，從而使通電線圈有