【文章內(nèi)容簡介】 電信號輸出。這提高了測量精度。檢測電路主要用來供給磁頭激勵電壓和把磁頭檢測到的信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號輸出并以數(shù)字形式顯示出來。 2s in ( 2 )mxU U tW????磁頭總的輸出信號為 : 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 28 磁柵位移傳感器的應(yīng)用 ※ 磁 柵位移傳感器和其他類型的位移傳感器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，動態(tài)范圍大（ 1～ 20m）和磁信號可以重新錄制等優(yōu)點，其 缺點 是需要屏蔽和防塵。 ※ 磁柵位移傳感器主要用于大型機床和精密機床作為位置或位移量的檢測元件，其行程可達(dá)數(shù)十米，分辨率優(yōu)于 。 ※ 磁柵位移傳感器允許最高工作速度為 12m/min，系統(tǒng)的精度可達(dá) ，最小指示值 ，使用范圍0～ 40℃ ，是一種測量大位移的傳感器。 1 m? 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 29 返回本章目錄 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 30 ４ .4 接近傳感器 ※ 接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件。它利用 位移傳感器 對接近的物體具有的敏感特性來識別物體的接近，并輸出相應(yīng)開關(guān)信號。因此，通常又把接近傳感器稱為 接近開關(guān) 。 ※ 常見的接近傳感器有 電容式 、 渦流式 、 霍爾效應(yīng)式 、光電式 、 熱釋電式 、 多普勒式 、 電磁感應(yīng)式及微波式 、超聲波式 等等。 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 31 ４ . 電容式接近傳感器 ※ 電容式接近傳感器是一個以 電極為檢測端的靜電電容式接近開關(guān) ，它由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成，如 圖４ １４ 所示： ※ 平時檢測電極與大地之間存在一定的電容量，它成為振蕩電路的一個組成部分。當(dāng)被檢測電極接近檢測電極時，由于檢測電極加有電壓，檢測電極就會受到靜電感應(yīng)而產(chǎn)生極化現(xiàn)象，被測物體越靠近檢測電極，檢測電極上的電荷就越多，由于檢測電極的靜電電容為 C=Q/V，所以電荷的增多，使檢測電極電容 C隨之增大，進(jìn)而又使振蕩電路的振蕩減弱，甚至停止振蕩。振蕩電路的 振蕩與停振 這兩種狀態(tài)被檢測電路轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號后向外輸出。 圖 414 電容式接近傳感器原理框圖 12f LC??電容式接近傳感器 檢測的被測物體是 金屬導(dǎo)體 ，非金屬 導(dǎo)體不能用該方法 測量 . 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 32 ４ . 電感式接近傳感器 ※ 電感式接近傳感器由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成。如圖 415所示。檢測用敏感元件為檢測線圈，它是振蕩電路的一個組成部分，振蕩電路的振蕩頻率為。 當(dāng)檢測線圈通以交流電時，在檢測線圈的周圍就產(chǎn)生一個交變的磁場，當(dāng)金屬物體接近檢測線圈時，金屬物體就會產(chǎn)生電渦流 而吸收磁場能量，使檢測線圈的電感 L發(fā)生變化，從而使振蕩電路的振蕩頻率減小，以至停振。 振蕩與停振 這兩種狀態(tài)經(jīng)檢測電路轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號輸出。 圖 415a） 電感式接近傳感器原理框圖 12f LC?? 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 33 ONOFFOFF被測物體傳感器振蕩電路輸出整形電路輸出電路輸出圖 415b） 電感式接近傳感器工作過程 電感式接近傳感器檢測的被測物體也是 金屬導(dǎo)體 ，非金屬導(dǎo)體不能用該方法測量。 振幅變化隨目標(biāo)物金屬種類而不同，因此 檢測距離也隨目標(biāo)物金屬的種類而不同。 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 34 接近開關(guān)外形 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 35 接近傳感器的應(yīng)用 ※ 接近傳感器主要用于 檢測物體的位移 ． ※ 在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。 ※ 在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動門、自動熱風(fēng)機上都有應(yīng)用。 ※ 在安全防盜方面，如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。 ※ 在測量技術(shù)中，如長度，位置的測量． ※ 在控制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測量和控制，也都使用著大量的接近開關(guān)。 返回本章目錄 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 36 液位傳感器 ?測量液位的目的：一種是 為了液體儲藏量的管理 ，一種是 為了液位的安全或自動化控制 ，有時需要精確的液位數(shù)據(jù)，有時只需液位升降的信息。 液位傳感器 浮子式液位傳感器 平衡浮筒式液位傳感器 壓差式液位傳感器 電容式液位傳感器 導(dǎo)電式液位傳感器 超聲波式液位傳感器 放射線式液位傳感器 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 37 導(dǎo)電式水位傳感器 ?導(dǎo)電式水位傳感器的基本工作原理，如圖 416所示。電極可根據(jù)檢測水位的要求進(jìn)行升降調(diào)節(jié)，它實際上是一個導(dǎo)電性的檢測電路。 當(dāng)水位低于檢知電極時，兩電極間呈絕緣狀態(tài)，檢測電路沒有電流流過，傳感器輸出電壓為 0。假如水位上升到與兩檢知電極端都接觸時，由于水有一定的導(dǎo)電性，因此測量電路中有電流流過，指示電路中的顯示儀表就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時在限流電阻兩端有電壓輸出 。人們通過儀表或輸出電壓便得知水位已達(dá)到預(yù)定的高度了。如果把輸出電壓和控制電路連接起來，便可對供水系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。 圖 416 導(dǎo)電式水位傳感器基本工作原理 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 38 圖 417 導(dǎo)電式水位傳感器的電路原理圖 方波發(fā)生器 比較器 水位上升與 檢知電極接觸 矩形波信 號被旁路 低電平 高電平 熄滅 水位低于 檢知電極 低電平閃爍 發(fā)光 高電平 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 39 壓差式液位傳感器 ?壓差式液位傳感器是根據(jù) 液面的高度與液壓成比例 的原理制成的。如果液體的 密度恒定 ，則液體加在測量基準(zhǔn)面上的壓力與液面到基準(zhǔn)面的 高度 成正比，因此通過壓力的測定便可知液面的高度。當(dāng)儲液罐為開放型時，如圖 418所示，其基準(zhǔn)面上的壓力由下式確定，即 12()P g h g hh??? ? ?圖 418 開放型儲液罐壓力示意圖 由于需要測定的是高度 ，因此調(diào)整壓力傳感器的零點，把壓力傳感器的零點提高 ，就可以得到壓力與液面高度 成比例的輸出 2h?1h1h 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 40 圖 419 密封型儲液罐測壓示意圖 1 0 1 1 2()P P g h h?? ? ?2 0 2 3 2()P P g h h?? ? ?1 2 1 1 2 2 3 2( ) ( )P P P g h h g h h??? ? ? ? ? ? ?兩側(cè)的壓力差 第 4章 位移 、 物位傳感器 2022/8/20 41 磁致伸縮液位（位移）傳感器 1. 磁致伸縮效應(yīng) ? 大家知道物質(zhì)有熱脹冷縮的現(xiàn)象。除了加熱外，磁場和電場也會導(dǎo)致物體尺寸的伸長或縮短。鐵磁性物質(zhì)在外磁場作用下，其尺寸伸長（或