【正文】 1010011101100010001110111000100100000001 速度、加速度傳感器 ? 一、直流測速發(fā)電機 ? 二、光電式速度傳感器 ? 三、差動變壓器式速度傳感器 ? 四、加速度傳感器 ? 測速發(fā)電機的結構有多種，但原理基本相同。在使用中，為了提高檢測靈敏度，盡可能把它直接連接到電機軸上。光源發(fā)出的光通過縫隙圓盤和指示縫隙盤照射到光電器件上，當縫隙圓盤隨被測軸轉動時，圓盤每轉一周，光電器件輸出與圓盤縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測量時間 t內的脈沖數(shù) N，則可測得轉速為 二、光電式速度傳感器 透鏡光源光電器件帶縫隙圓盤指示縫隙盤tZNn 60?? 差動變壓器式除了可測量位移外，還可測量速度。 10mA（ max），頻帶寬度 ≥500Hz。它由重塊、懸臂梁、應變片和阻尼液體等構成。 應變片m懸臂梁Z ( t )0Z ( t )1充以阻尼液體的殼體四、加速度傳感器 ? 壓電加速度傳感器結構原理如右圖所示。壓電加速度傳感器的頻率范圍廣、動態(tài)范圍寬、靈敏度高、應用較為廣泛。這種加速度傳感器的精度較高，頻率響應范圍寬，可以測得很高的加速度值。 測力傳感器 a)PPb)P1R 4 R2R4R1R2RR3 R3Pc)RR 1R3A1RD R3 R 42B4R2CR? 2. 懸臂梁式彈性元 ? 其特點是結構簡單、加工方便、應變片粘貼容易、靈敏度較高。若梁的自由端有一被測力 P，則應變與 P力的關系為： 件 EbhPL26?? 傳感器的正確選擇和使用 ? 一、傳感器的選擇 ? 二、傳感器的正確使用 ? 。 ? 。傳感器使用前要進行標定，使用一段時間后還要定期進行校正，檢查精度性能是否滿足原設計指標。 二、傳感器的正確使用 ? （ 1）屏蔽 ? 屏蔽就是用低電阻材料或磁性材料把元件、傳輸導線、電路及組合件包圍起來，以隔離內外電磁或電場的相互干擾。這時，常采用隔離的方法，把電路的兩端從電路上隔開。 一、檢測系統(tǒng)的組成 顯示執(zhí)行機構模/數(shù)轉換器量程變換電路傳感器振蕩器放大器運算電路解調器濾波器計算機`? 2. 數(shù)字信號檢測系統(tǒng) ? 數(shù)字信號檢測系統(tǒng)有 絕對碼數(shù)字式 和 增量碼數(shù)字式 。采用循環(huán)碼（格雷碼）傳感器時則先轉換為二進制碼，再譯碼輸出。辨向電路用于辨別被測量的變化方向。 二、模擬量的轉換輸入 開關地址輸入端開關控制與驅動電路選通信號5模擬輸入通道 7862431S 0S 4S 6S 7S 5S 1S 2S 3A/D 轉換器.......右圖表示一個 8通道的模擬開關的結構圖，它由模擬開關 S0~S7及開關控制與驅動電路組成。其真值表如下 : A2 A1 A0 EN “ON” 0 0 0 1 1 0 0 1 1 2 0 1 0 1 3 0 1 1 1 4 1 0 0 1 5 1 0 1 1 6 1 1 0 1 7 1 1 1 1 8 0 無 二、模擬量的轉換輸入 ? 3. 信號采集與保持 ? 所謂采集，就是把時間連續(xù)的信號變成一串不連續(xù)的脈沖時間序列的過程。 二、模擬量的轉換輸入 ? A/D轉換過程需要一定時間，為防止產生誤差，要求在此期間內保持采樣信號不變。當控制信號 Uc為高電平時場效應管 VF導通，對輸入信號采樣。 二、模擬量的轉換輸入 VFU cu iN 1CN 20u? 傳感器的輸出信號被采入計算機后往往要先進行適當?shù)念A處理，其目的是去除混雜在有用信號中的各種干擾，并對檢測系統(tǒng)的非線性、零位誤差和增益誤差等進行補償和修正。③可以根據(jù)信號的不同而采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)，靈活、方便、功能強。采樣次數(shù) n一般取為大于 3的奇數(shù)。 三、數(shù)字信號的預處理 ? (3).滑動平均濾波 ? 該方法采用循環(huán)隊列作為采樣數(shù)據(jù)存儲器，隊列長度固定為 n，每進行一次新的采樣，把采樣數(shù)據(jù)放入隊尾，扔掉原來隊首的一個數(shù)據(jù)。數(shù)字低通濾波器是用軟件算法來模擬硬件低通濾波的功能。當傳感器及其調理電路至 A/D轉換器的輸入 —輸出有非線性，如下圖所示，可按下圖所示的反非線性特性進行轉換，進行非線性的校正，使輸出 y與輸入 x呈理想直線關系，如下圖所示。其具體步驟如下： ? a. 對傳感器及其調理電路進行靜態(tài)標定，得校準曲線。 三、數(shù)字信號的預處理 0), 0 10 ??? a aaaF n?（0), 1 10 ??? a aaaF n?（?0), 10 ??? n na aaaF ?（? (2).零位誤差補償 ? 檢測系統(tǒng)的零位誤差是由溫度漂移和時間漂移引起的。 三、數(shù)字信號的預處理 檢測及放大電路多路開關U零信號輸入基準信號 RU i被測信號 ...A/D微型機? (3). 增益誤差補償 增益誤差同樣是由溫度漂移和時間漂移等引起的。 三、數(shù)字信號的預處理 RRUax axU ii00???。校準時，在微型機控制下先把多路開關接地如圖所示，得到采樣值a0，然后把多路開關接基準輸入 UR，得到采樣值 xR，并寄存 a0和 xR。 三、數(shù)字信號的預處理 檢測及放大電路多路開關U零信號輸入基準信號 RUi被測信號 ...A/D微型機? 多路模擬開關可在微型機控制下將任一路被測信號接通，并經(jīng)測量及放大電路和 A/D轉換器后，將信號采入微型機。 根據(jù)最小二乘法來確定待定常數(shù)的基本思想是，由上式確定的各個 xi（ ui）值與各個點的標定值 xi之均方差應最小，即： 三、數(shù)字信號的預處理 niniiii uuuux ???? ???? ....)(2210? ? ? ?),()()(1022210211naaaFNnnNiiiiiiiii xuauauaaxux????? ??????? ???最小值? 所以對該函數(shù)求導并令它為 0，即令 ? 從這 n+1個方程中可解出， a0， a1， … an 等 n+1個系數(shù)，就可寫出反非線性特性擬合方程式。 ? 這種方法是采用 n次多項式來逼近非線性曲線。用 X替代 ui，Y替代 uo，將微分方程轉換成差分方程，并整理得 : ? 式中 —— 采樣周期； X（ n） —— 本次采樣值；Y（ n）和 Y（ n－ 1） —— 本次和上次的濾波器輸出值。對這 n個最新數(shù)據(jù)求取平均值，作為此次采樣的有效值。該方法對壓力、流量等具有周期脈動特點的信號具有良好的濾波效果。其原理是，對信號連續(xù)進行 n次采樣，然后對采樣值排序，并取序列中位值作為采樣有效值。 ? 1. 數(shù)字濾波 ? 數(shù)字濾波實質上是一種程序濾波，與模擬濾波相比具有如下優(yōu)點：①不需要額外的硬件設備，不存在阻抗匹配問題，可以使多個輸入通道共用一套數(shù)字濾波程序，從而降低了儀器的硬件成本。由于 N1的輸出阻抗很小，N2的輸出阻抗很大，因而在 VF導通期間 uo =