常用傳感器ppt課件(已修改)
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【正文】 2022/5/31 1 北航機械學院 706教研室 周正干 測試技術基礎 2022/5/31 2 檢測技術 第五章 常用傳感器 傳感器作用及分類 發(fā)電型傳感器 參量型傳感器 2022/5/31 3 傳感器的作用與分類 傳感器的作用 2. 變換作用：將非電量變換成電量。 傳感器是控制系統(tǒng)中的第一個環(huán)節(jié)，它具有兩個作用： 1. 敏感作用：感受物理量的變化，以完成對被測信號的拾取。 傳感器作用及分類 對應這兩個作用，傳感器一般由兩部分組成，即敏感元件與變換元件，二者有時很容易分開，有時合二為一。 2022/5/31 4 傳感器的分類 1. 按輸出信號是模擬量還是數字量，可分成模擬傳感器與數字傳感器 。（ I(t)， V(t)， 數字量，頻率量 ）。 2. 按變換原理，可分為參量型與發(fā)電型。 參量型：被測量使傳感器本身的電參量 R、 L、 C改變，這種傳感器工作時必須有外加電源，故又稱為無源型，通常將其接入電橋，諧振電路等信號調節(jié)器中，再變換成電壓或電流量。 發(fā)電型：被測量使傳感器產生電動勢、電流、電荷，可直接接入放大器或記錄儀器，所以又稱為有源型，一般不需外加電源，如熱電偶、壓電型傳感器等。但由于能量有限，通常還要接放大器。 發(fā)電型 參量型 傳感器作用及分類 2022/5/31 5 傳感器工作原理與標定 任何一種傳感器其工作原理都是基于某一種物理現象或化學現象。這種現象抽象成若干個物理量（其中有一個電量）按一定規(guī)律相互影響，可用一個數學公式來表示（建立一個數學模型），即： 通常為 電量 的 y=f(x1,x2,……,x n) （通常為非電量） 如： R=ρL/A 就描述了四個物理量間的關系。 如果我們能夠讓被測量影響某一個參數，而通過另一個電參數的變化來反映被測量的大小，那么一個傳感器就制造出來了。所以一種傳感器的設計、研制都要基于某種物理效應，在此基礎上再設計出敏感部分的結構以及變換部分的結構。我們在下面介紹的各種傳感器都是從某一基本的物理概念或原理出發(fā)，根據物理量間的關系來分析相應的傳感器結構及特點。 傳感器在使用之前一般要進行標定，即確定輸入與輸出的關系，通常由于制作誤差和原理的理想化，使輸入輸出不能嚴格滿足理想的物理公式。所以，只有給定已知輸入，確定輸入、輸出二者間關系后才能使用。 傳感器作用及分類 2022/5/31 6 發(fā)電型傳感器 發(fā)電型傳感器簡介 電動式傳感器（磁電式傳感器） 1. 工作原理： 根據電磁感應定理，一個匝數為 w的線圈，當穿過該線圈的磁通 Φ發(fā)生變化時，其感應電動勢的大小為： e tw dd?? 電動勢 與 磁通變化量 有關。導致磁通變化的原因有多種，當線圈的 匝數 及 磁感應強度 不變時，磁通的變化率與磁路的磁阻及線圈在磁場中的運動速度有關。根據利用被測量改變線圈速度或磁阻的方式，可將電動式傳感器分成 動圈式 和 變磁阻式 。 2022/5/31 7 ① 動圈式工作原理 a. 線圈在磁場中作直線運動 e w B lv?其中， w－線圈匝數， B－磁感應強度， l－單匝線圈有效長度， v－線圈與磁場的相對速度。 b. 線圈在磁場中作旋轉運動 e k WBA ??其中， k－與結構有關的系數（＜１）， A－線圈的截面積，ω－角速度。 發(fā)電型傳感器 2022/5/31 8 ② 變磁阻式工作原理： 一般通過改變傳感器到被測對象間的 氣隙厚度 等方法來改變磁路磁阻 。 2. 電動式傳感器的構成及其應用 ① 振動測量 ? 動圈式相對速度傳感器： 由兩部分組成，一部分安裝在被測物體上，通常是磁鐵與殼體，另一部分是線圈，固定在參照物體上；當兩個物體產生相對運動時，便產生電壓量輸出。 （ P104 圖 5－ 40） ? 動圈式絕對速度傳感器： 傳感器殼體固定在被測振動物理上，當殼體以大于某一頻率點的頻率振動時，線圈芯軸系統(tǒng)
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