[工學(xué)]第四章傳感器(參考版)
2025-01-07 21:44本頁面
【正文】 。 6 測量方式 傳感器工作方式 ， 也是選擇傳感器時應(yīng)考慮的重要因素 。 影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時間與環(huán)境 。 傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi) ， 是保證測量精度的基本條件 。 3 線性范圍 任何傳感器都有一定線性工作范圍 。 2 響應(yīng)特性 傳感器的響應(yīng)特性是指在所測頻率范圍內(nèi) ，保持不失真的測量條件 。 a)靈敏度過高引起的干擾問題； b)量程范圍 。 傳感器選用原則 選擇傳感器主要考慮靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、精確度、測量方式等六個方面的問題。 智能傳感器是將傳感器與微型計算機(jī)集成在一塊芯片上，其主要特征是將敏感技術(shù)和信息處理技術(shù)相結(jié)合，使其除了具有感知的本能外，還具有認(rèn)知能力。 案例：材料斷裂等結(jié)構(gòu)監(jiān)測 167。 各種材料聲發(fā)射頻率范圍很寬 ， 從次聲 、 聲頻到超聲 。 其它類型的傳感器 熱輻射檢測傳感器 絕對零度以上的物體都有輻射 ， 其強(qiáng)度依賴于物體溫度 (K). 應(yīng)用： 冶金、軋制、磨削加工以及各種熱加工過程中都涉及到動態(tài)溫度場的檢測問題。 (2) 外徑測量 。 容易與計算機(jī)連接 ? (6) 對被測物體需要強(qiáng)光照射 。 ? (4) 測量精度高 。 ? (2) 響應(yīng)快 。 在半導(dǎo)體硅片上按線陣或面陣排列 MOS單元 ，如果照射在這些光敏元上的是一幅明暗起伏的圖像 ， 則這些光敏元上就會感生出一幅與光照強(qiáng)度相對應(yīng)的光生電荷圖像 。 2）結(jié)構(gòu)型光纖傳感器 光纖檢測型光電傳感器 作業(yè)件檢測 顏色檢測 167。 1）物性型光纖傳感器 光纖流速傳感器 結(jié)構(gòu)型光纖傳感器是由光檢測元件與光纖傳輸回路及測量電路所組成的測量系統(tǒng) 。 167。 光電傳感器應(yīng)用 光電傳感器在工業(yè)上的應(yīng)用可歸納為輻射式 (直射式 )、 吸收式 、 遮光式 、 反射式 、 四種基本形式 。 向外發(fā)射的電子叫光電子 。 以可見光作光源的光電池是常用的光生伏特型器件 。 內(nèi)光電效應(yīng) 半導(dǎo)體材料受到光照時會產(chǎn)生電子 空穴對 ,使其導(dǎo)電性能增強(qiáng) ,光線愈強(qiáng)，阻值愈低，這種光照后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象 ,稱為 內(nèi)光電效應(yīng) 。 光電傳感器 光電傳感器通常是指能敏感到由紫外線到紅外線光的光能量，并能將光能轉(zhuǎn)化成電信號的器件。 接收原理是當(dāng)超聲波作用在磁致材料上時，使磁滯材料磁場變化，使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢輸出。 聲功率 聲功率 (W)是聲源在單位時間內(nèi)發(fā)射出的總能量，單位是 W。 聲壓 所謂聲壓，是指某點(diǎn)上各瞬間的壓力與大氣壓力之差值，單位為 Pa， 1Pa =1N/m2。 (3)超聲波 :高于 20KHz的機(jī)械波。 超聲波檢測傳感器 1)聲波及其分類 (1)次聲波，振動頻率低于 l6Hz的機(jī)械波。 從而使氣敏元件電阻值隨被測氣體的濃度改變而變化。 煙霧報警器 酒精傳感器 二氧化碳傳感器 氣敏傳感器是利用氣敏半導(dǎo)體材料，如氧化錫、氧化錳。 如生活環(huán)境中一氧化碳濃度達(dá) ～ ml/L時，就會出現(xiàn)呼吸急促，脈搏加快，甚至?xí)炟省? )11(00TTeRR???R T 產(chǎn)品 溫控器 應(yīng)用 汽車發(fā)動機(jī)傳感器 水溫感應(yīng)塞 還廣泛應(yīng)用于空調(diào)、暖氣、電子體溫計等 167。 T T0 V 3)參考電極定律 兩種導(dǎo)體 A,B分別與參考電極 C組成熱電偶，如果他們所產(chǎn)生的熱電動勢為已知， A和 B兩極配對后的熱電動勢可用下式求得： ),(),(),( 000 TTETTETTE CBACAB ??A B T T0 = A C T T0 — C B T T0 由于鉑的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、人們多采用鉑作為參考電極 。 BAAB NNekTTE ln)( 00 ?熱電偶測溫基本定律 1)均質(zhì)導(dǎo)體定律 由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的橫截面積、長度以及溫度分布如何均不產(chǎn)生熱電動勢。 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單 牢固 可靠 防爆 2. 熱電溫度計 (熱電偶 ) 熱電效應(yīng) 將兩種不同材料的導(dǎo)體 A和 B串接成一個閉合回路，當(dāng)兩個接點(diǎn)溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生熱電勢，形成電流，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。 熱敏傳感器 把兩種膨脹系數(shù)不同的金屬薄片焊接在一起制成的。 ?應(yīng)用 ? 磁頭；接近開關(guān)和無觸點(diǎn)開關(guān)。 測轉(zhuǎn)角： 電流傳感器 當(dāng)電流流過導(dǎo)線時，將在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場，磁場大小與流過導(dǎo)線的電流大小成正比，這一磁場可以通過軟磁材料來聚集，然后用霍爾器件進(jìn)行檢測。 磁敏元件傳感器 ?s i nIBKV HH ? 金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中，當(dāng)有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 F + q=DF 測量電路 壓電式傳感器輸出電信號很微弱，通常應(yīng)把傳感器信號先輸入到高輸入阻抗的前置放大器中，經(jīng)過阻抗變換后，方可輸入到后續(xù)顯示儀表中。 ?? c o s??? SB ),( ?? mdtd RB?2 分類 磁電式 動圈式 磁阻式 線速度型 角速度型 N 動圈式傳感器 線速度型 角速度型 測速電機(jī)
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