傳感器在工業(yè)上的應用ppt課件

1、傳感器在工業(yè)上的應用,傳感器概述 傳感器分類 傳感器的應用實例,1,傳感器概述,傳感器是光儀電系統的“感覺器官”，是測量系統中的一種前置部件，它將輸入變量轉換成可供測量的信號。傳感技術綜合了物理、化學、生物、電子和微電子、材料、精密機械、微細加工和實驗測量等方面的知識和技術。美、日、英、法、德和獨聯體等國都把傳感器技術列為國家重點開發(fā)的關鍵技術之一。傳感器的應用領域涉及機械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。就世界范圍而言，傳感器市場上增長最快的是汽車市場的需求，占第二位的是過程控制市場，前景看好是通訊市場。,2,傳感器的分類,根據傳感器工作原理，可分為物

2、理傳感器和化學傳感器二大類 ： 物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，（鐵磁體在被外磁場磁化時，其體積和長度將發(fā)生變化的現象。 ）離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。 化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。,3,1.按照其用途，傳感器可分類為： 壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器 速度傳感器 加速度傳感器 射線輻射傳感器 熱敏傳感器 2.按照其原理，傳感器可分類為： 振動傳感器濕敏傳感器 磁敏傳感器氣敏傳感器 真空度傳感器 生物傳感器等。 3.以其輸出信

3、號為標準可將傳感器分為： 模擬傳感器 將被測量的非電學量轉換成模擬電信號 數字傳感器將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換),4, 膺數字傳感器將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。 開關傳感器當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。 在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應的、具有特征性的反應。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類： (1)按照其所用材料的類別分 金屬 聚合物 陶瓷 混合物 (2)按

4、材料的物理性質分 導體 絕緣體 半導體 磁性材料 (3)按材料的晶體結構分 單晶 多晶 非晶材料,5,傳感器的應用實例,1.溫度傳感器在數控機床上的應用 溫度傳感器是一種將溫度高低轉變成電阻值大小或其它電信號的一種裝置。常見的有以鉑、銅為主的熱電阻傳感器、以半導體材料為主的熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器等。在數控機床上，溫度傳感器用來檢測溫度從而進行溫度補償或過熱保護。 在加工過程中，電動機的旋轉、移動部件的移動、切削等都會產生熱量，且溫度分布不均勻，造成溫差，使數控機床產生熱變形，影響零件加工精度，為了避免溫度產生的影響，可在數控機床上某些部位裝設溫度傳感器，感受溫度信號并轉換成電信號送給數控

5、系統，進行溫度補償。,6,2. 霍爾傳感器對刀具磨損的監(jiān)控 霍爾傳感器是利用霍爾現象制成的傳感器。將鍺等半導體置于磁場中，在一個方向通以電流時，則在垂直的方向上會出現電位差，這就是霍爾現象。 刀具磨損到一定程度會影響到工件的尺寸精度和表面粗糙度，因此，對刀具磨損要進行監(jiān)控。當刀具磨損時，機床主軸電動機負荷增大，電動機的電流和電壓也會變化，功率隨之改變，功率變化可通過霍爾傳感器檢測。功率變化到一定程度，數控系統發(fā)出報警信號，機車停止運轉，此時，應及時進行刀具調整或更換。,7,霍爾傳感器,8,3.自動真空包裝機,自動真空包裝機中使用的傳感器是電容型鄰近開關。 電容型鄰近開關是利用物體中產生的靜電感

6、應現象來檢測物體是否存在的檢測器。 它與一般鄰近開關相比，有以下特點： 無論金屬還是非金屬，都能無接觸的檢測。 透過非金屬壁和容器能檢測內狀物。 不被檢測物表面狀態(tài)(透明度、顏色、污染)的影 響。,9,自動真空包裝機,10,4.超聲波液位計,此液位計是根據傳感器發(fā)射的超聲波經被測物體表面反射后，返回到傳感器所需的時間來測量液位。其特征如下： a 能以非接觸方式控制大范圍的液位。 b 可用發(fā)光二極管陣列顯示連續(xù)輸出。 c 可用于灌內液位檢測，也可以用于距離檢測。 d 傳感器具有防水防潮性能好。,11,便攜式液位計,12,此液位計多用于工廠罐裝液位的監(jiān)測和控制，通過和控制相連的繼電器來設定混合液的

7、液位，按一定比率加以混合攪拌。同時還可以在判斷通過流水線的產品大小時進行計數。,13,5.光電式帶材跑偏檢測器 （光電式傳感器） 帶材跑偏檢測器用來檢測帶型材料在加工中偏離正確位置的大小及方向，從而為糾偏控制電路提供糾偏信號，主要用于印染、送紙、膠片、磁帶生產過程中。 光電式帶材跑偏檢測器原理如圖1所示。光源發(fā)出的光線經過透鏡1會聚為行光束，投向透鏡2，隨后被會聚到光敏電阻上。在平行光束到達透鏡2的途中，有部分光線受到被測帶材的遮擋，使傳到光敏電阻的光通量減少。,14,圖2 為測量電路簡圖。R1、R2是同型號的光敏電阻。R1作為測量元件裝在帶材下方，R2用遮光罩罩住，起溫度補償作用。當帶材處于正確位置（中間位）時，由R1、R2、R3、R4組成的電橋平衡，使放大器輸出電壓U0為0。當帶材左偏時，遮光面積減少，光敏電阻R1阻值減少，電橋失去平衡。