機械電子工程原理第七章傳感器與轉(zhuǎn)換器-全文預(yù)覽
【正文】 的傳感器之一。 鐵 芯Uo運 動 方 向34 電感式傳感器的應(yīng)用 35 熱電傳感器 ? 常用的熱電傳感器有熱電阻與熱電偶。且電壓的大小隨滑塊位置的改變而改變，因為繞組間的耦合是變化的，這種傳感器的輸出電壓，在一定條件下是呈正弦變化的。兩者由厚度為 ～ 空氣隔開，它們之間存在磁耦合。 ?線性可調(diào)差動變壓器 ?線性可調(diào)電感傳感器 ?感應(yīng)同步器 30 線性可調(diào)電感傳感器 ? 這種傳感器使用線圈擾流器進行工作。 ?改變極板遮蓋面積（ A）的面積型傳感器； ?改變電介質(zhì)之介電常數(shù)（ ε r）的介質(zhì)型傳感器 ? 電容式傳感器若按極板的形狀來分，可分為平板形和圓柱形兩種。 ? 半導(dǎo)體熱敏元件的主要缺點是它的非線性特性，這限制了它的應(yīng)用范圍。當(dāng) ua=ub時，電橋平衡，流過 r3的電流為零，流過 r1的電流也要流過 r2，抵消其電壓降，如果讓 r1=r2，并調(diào)整 R3=Rt，即可以消除由導(dǎo)線電阻和接觸電阻引起的誤差。因為熱電阻的阻值很小，而由溫度變化引起的阻值變化也非常小，所以由導(dǎo)線電阻和接觸電阻引入的誤差就不能忽略， ? 電阻溫度計是阻性溫度轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)，它包括由一段鉑絲做成的小軸心，軸心被空心軸包圍。 ? 由應(yīng)變產(chǎn)生的不平衡電位為 ? 對于電阻變化較小的情況： o42UR sRRV ??????oss ( ) ( )44URLV U GRL????RRUsVoRgRa b應(yīng) 變 片16 應(yīng)變片的溫度補償 ? 溫度的變化也會引起應(yīng)變片電阻的變化，因此在橋路上安裝帶補償?shù)膽?yīng)變片與測量的應(yīng)變片具有相同的溫度特性，以消除溫度的影響， ? 補償應(yīng)變片應(yīng)安裝在離測量應(yīng)變片最近的地方，這就需要將兩個應(yīng)變片以適當(dāng)角度安裝在被測件上。 ? 典型的電阻應(yīng)變片由一些電阻型金屬薄膜和基襯組成，基襯用來將所加載荷傳給應(yīng)變片。 13 電位器與負(fù)載阻抗 ? 當(dāng)把測量儀表連接入輸出端時，相當(dāng)于給輸出加了一個負(fù)載，將會產(chǎn)生測量誤差。 ?在任何情況下，只要改變電位器的有效分壓比，就可以得到不同的輸出電壓。與接觸式測量相比，非接觸式測量有以下優(yōu)點： ?減少了接觸爆炸性、放射性、毒性、腐蝕性或易燃物質(zhì)的危險性。 ? 使用經(jīng)濟 —— 成本低，壽命長，且便于使用、維修和校準(zhǔn)。 8 傳感器的一般要求 ? 足夠的容量 —— 傳感器的工作范圍或量程足夠大；具有一定的過載能力。 ? 根據(jù) 輸出信號 分類 ? 模擬量輸出 —— 產(chǎn)生一個連續(xù)的輸出信號，信號的某些性質(zhì)直接與被測量大小有關(guān)。 ?質(zhì)量 —— 重力、負(fù)載、密度。 6 傳感器和轉(zhuǎn)換器的分類 ? 根據(jù) 功能 分類 ，典型的被測量如下 ?位移 —— 線位移和角位移。 ? 無源傳感器在轉(zhuǎn)換中不需要外界附加能量。 ?電能 ──主要參數(shù)有電流、電壓、電阻、電容和電感等。主要參數(shù)有：頻率、相位、強度和極化方向等。 ? 后處理級對一定時間間隔內(nèi)發(fā)生的脈沖進行計數(shù)，并計算出編碼盤的旋轉(zhuǎn)速度。在傳送過程的同時，能量形式也可能發(fā)生變化。機械電子工程原理 第七章 傳感器與轉(zhuǎn)換器 概述 ? 在許多測量系統(tǒng)中，傳感器和轉(zhuǎn)換器都是用來獲取系統(tǒng)狀態(tài)信息的。 ?轉(zhuǎn)換器 ──把能量和信息從系統(tǒng)某一部分傳送到系統(tǒng)另一部分的器件。 預(yù) 處 理 階 段 傳 感 器 / 轉(zhuǎn) 換 器 后 處 理 階 段輸 入輸 出3 一個實例 —— 轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng) ? 從光源發(fā)出的光經(jīng)過帶有狹縫的圓盤 (稱為編碼盤 )后產(chǎn)生一系列的脈沖，換能器接收這些脈沖并將其轉(zhuǎn)換成電脈沖。 ?輻射能 ──包括所有的電磁波譜。主要參數(shù)有熱容、潛熱和相變特性等。 5 無源和有源傳感器 ? 根據(jù)能源利用情況，傳感器可分為無源 (直接式 )傳感器和有源 (間接式 )傳感器。 ?應(yīng)變片和霍爾器件等間接式傳感器則需要附加能量以產(chǎn)生電信號。 ?幾何量 ──位置、長度、面積、厚度、體積、表面粗糙度等。 7 傳感器和轉(zhuǎn)換器的分類 ? 根據(jù) 性能 分類 ? 性能可以用精度、穩(wěn)定性、線性度、靈敏度、量程等靜態(tài)性能和響應(yīng)特性的動態(tài)指標(biāo)來評估。 ? 編碼輸出 —— 可以產(chǎn)生各種不同的編碼信號，包括：振幅調(diào)制、頻率調(diào)制、脈沖寬度調(diào)制和脈沖位置調(diào)制。 ? 使用性和適應(yīng)性強 —— 體積小，重量輕，動作能量小，對被測對象的狀態(tài)影響?。粌?nèi)部噪聲小而又不易受外界干擾的影響；其輸出力求采用通用或標(biāo)準(zhǔn)形式，以便
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