檢測技術與儀表課程設計報告--壓電傳感器及其應用(參考版)
2025-01-21 22:57本頁面
【正文】 參考文獻[1] 楊帆，：化學工業(yè)出版社，2010[2] 卿太全，：中國電力出版社，2009[3] 王俊杰主編. ：武漢理工大學出版社，2009[4] 王亞峰，宋曉輝編著. ：中國計量出版社，2009[6] 李方園編著. ：機械工業(yè)出版社，201120。最后，感謝許老師一學期的悉心教導！雖然我們聽課效率都不是很高，但最終還是對有關檢測方面的知識了解了一部分。它的發(fā)展趨勢同其他傳感器有相同之處，由于隨著社會的發(fā)展和科技技術的進步，人們不再局限于那些最基本的傳感器，而是朝集成化、智能化發(fā)展。在這次課程設計中，我選擇了壓電傳感器。通過這次課程設計，并使我們得到運用所學理論知識解決實際問題的初步認識和鍛煉。當然，在自動檢測技術領域里，傳感器占有了舉足輕重的地位。傳感器已成為自動化系統(tǒng)和機器人技術中的關鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個結構組成，其重要性變得越來越明顯。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。美國的ANSI、ASTM標準、俄羅斯的ГOCT、日本的JIS標準。 五、標準化傳感器的設計與制造已經(jīng)形成了一定的行業(yè)標準。集成系統(tǒng)在過程控制和工廠自動化中可提高操作速度和效率 三、智能化由于集成化的出現(xiàn)，在集成電路中可添加一些微處理器，使得傳感器具有自動補償、通訊、自診斷、邏輯判斷等功能。如美國Entran公司生產(chǎn)的量程為2～500PSI的傳感器，可以放置在人體的血管中而不會對血液的流通產(chǎn)生大的影響。 概括起來，加速度傳感器可應用在控制，手柄振動和搖晃，儀器儀表，汽車制動啟動檢測，地震檢測，報警系統(tǒng)，玩具，結構物、環(huán)境監(jiān)視，工程測振、地質勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動測試與分析；鼠標，高層建筑結構動態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動偵察上。 實際案例分析目前最新IBM Thinkpad手提電腦里就內置了加速度傳感器，能夠動態(tài)的監(jiān)測出筆記本在使用中的振動，并根據(jù)這些振動數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會智能的選擇關閉硬盤還是讓其繼續(xù)運行，這樣可以最大程度的保護由于振動，比如顛簸的工作環(huán)境，或者不小心摔了電腦做造成的硬盤損害，最大程度的保護里面的數(shù)據(jù)。用硬性粘接螺栓或粘接劑的固定方法也長使用。用專用永久磁鐵固定加速度計，使用方便，多在低頻測量中使用。用一層簿蠟把加速度計粘在試件平整表面上，也可用于低溫（40℃以下）的場合。在安裝面上涂一層硅脂可增加不平整安裝表面的連接可靠性。其中采用鋼螺栓固定，是使共振頻率能達到出廠共振頻率的最好方法。但共振頻率與加速度計的固定狀況有關，加速度計出廠時給出的幅頻曲線是在剛性連接的固定情況下得到的。由于粘結劑會隨溫度增高而變軟，因此最高工作溫度受到限制。這種結構對底座變形和溫度變化有極好的隔離作用，有較高的共振頻率和良好的線性。圖c為三角剪切形，壓電元件由夾持環(huán)將其夾牢在三角形中心柱上。然而基座B與測試對象連接時，如果基座B有變形則將直接影響拾振器輸出。圖a是中央安裝壓縮型，壓電元件—質量塊—彈簧系統(tǒng)裝在圓形中心支柱上，支柱與基座連接。常用的壓電晶體有石英、壓電陶瓷等壓電式加速度傳感器 壓電式加速度計的結構和安裝壓電式加速度計的結構形式常用的壓電式加速度計的結構形式如圖。壓電式加速度傳感器是基于壓電晶體的壓電效應工作的。它是利用某些物質如石英晶體的壓電效應，在加速度計受振時，質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。 加速度傳感器壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計。力傳感器除可測單向作用力外還可利用不同切割方向的多片晶體 依靠其不同的壓電效應測量多方向力，如空間作用力3個方向的分力Fx、Fy、Fz（2）壓力測量：壓電式壓力傳感器主要利用彈性元件（膜片、活塞等）收集壓力變成作用于晶體片上的力，因為彈性元件所用材料的性能對傳感器的特性有很大影響。 特別是，它只有在加預載后才能用壓電傳感器測量拉力和拉、壓交變力及剪力和扭矩。 為此， 在力傳遞系統(tǒng)中加入預加力，稱預載。 在實際電路中，CF的容量做成可選擇的，范圍一般為100~104pF。式中 ： Uo——放大器輸出電壓； Ucf——反饋電容兩端電壓。電荷放大器等
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