傳感器原理與測量電路(2)(參考版)
2025-05-04 18:18本頁面
【正文】 mmD 20? ??0C90?C 10?L%?C?可移動極板 0????。 % 結構簡單，動態(tài)特性好 Sensors 83 ，直徑 ，極板間距離 , 極板間介質為空氣，試計算其電容 之值。 % 177。 177。 % 非線性誤差與變壓比和測量范圍有關 旋轉變壓器 177。 177。 % 可在 1200r/min轉速工作，堅固，對溫度和濕度不敏感 微動同步器 177。 7176。 176。 1% ~3% ＜ 3% 分辨力好，受被測物體材料、形狀、加工質量影響 同步機 360176。 ~177。 ％ 177。 3% 只宜用于微小位移測量 螺管型 ~2mm 測量范圍較前者寬，使用方便可靠，動態(tài)性能較差 特大型 300~2022mm① % ~1% 差動變壓器 177。 177。 Sensors 76 霍爾傳感器 ?測量電路 Sensors 77 霍爾傳感器 ?轉角測量 Sensors 78 霍爾傳感器 ?電流傳感器 當電流流過導線時，將在導線周圍產生磁場，磁場大小與流過導線的電流大小成正比，這一磁場可以通過軟磁材料來聚集，然后用霍爾器件進行檢測。 壓電式傳感器 Sensors 73 壓電式加速度傳感器 Sensors 74 霍爾傳感器 ? 金屬或半導體薄片置于磁場中，當有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應。 2. 適用于以電壓為輸出量、測量電路有高輸入 阻抗的場合。 2. 適用于測量緩變信號和以電荷為輸出量的場合?！獕弘娖瑒偠?；——壓電常數(shù)；——電荷量；—式中：??KDqDKDFq ??石英晶體極化效應 Sensors 67 單個晶片的等效電路 Ca 壓電元件兩電極間的石英晶體或壓電陶瓷為絕緣體，因此就構成一個電容器 。 橫向壓電效應 Sensors 66 作用力越大，產生的電偶極矩越大，極板上出現(xiàn)的電荷越多。 321 , ppp01200321 ??? ppp石英晶體極化效應 Sensors 64 把沿電軸 x方向的力作用下產生電荷的壓電效應稱為“ 縱向壓電效應 ” 。而沿光抽 z方向受力時不產生壓電效應。 ?具有這種壓電效應的物質稱為壓電材料或壓電元件。 壓電陶瓷（鋯鈦酸鉛、氧化鋅等） —— 現(xiàn)今大多采用的材料。 Sensors 60 壓電材料 天然晶體 (如天然石英晶體 ) —— 性能穩(wěn)定，機械性能好，廣泛 應用于振蕩器、諧振器等元件材料。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。 Sensors 59 壓電式傳感器 ? 壓電效應 某些物質在沿一定方向上施加外力使之變形時，其內部電荷分布將發(fā)生變化，使得表面的金屬電極產生電荷。 缺點： 對激磁電源的頻率和振幅的穩(wěn)定性要求比較高。其減小量與材料的厚度和材料性質有關，對一定的材料， e2隨厚度呈指數(shù)規(guī)律減小。 高頻反射式渦流傳感器 Sensors 50 多用于測定材料厚度。金屬板表面感應的渦流產生的電磁場又反作用于線圈上，改變了電感的大小。由于 這種傳感器常制成差動的 形式，故稱差動變壓器。 可動鐵芯 螺管型自感傳感器 Sensors 44 這種傳感器實際上是個變壓器，初級線圈 Wl通電后，次級線圈 W2便感應出電壓。由于空氣通路長，使得磁路的磁阻比較高，因此這種傳感器的靈敏度比較低，對于小位移測量意義不大。 變氣隙型自感傳感器 差動式 002?LS ?Sensors 42 主要特點： 具有較好的線性，測量范圍也比較大，但它的靈敏度比不上改變氣隙厚度的電感傳感器。當銜鐵有位移時，一個線 圈自感增加，另一個線圈自感減小， U的大小表示了銜鐵位移量，極性 表示了銜鐵移動方向。為了減小非線性誤差，提高靈敏度，通常使這種傳感器在小氣隙狀態(tài)下工作，其測量范圍在 與 lmm 之間。 Sensors 36 本講要點總結 ?1．電容傳感器工作原理和類型 ?2. 電容傳感器輸出特性和測量電路 ?3. 電容式傳感器的應用 ??? AC r0?Sensors 37 電感式傳感器是基于電磁感應原理，它是把被測量轉化為電感量的一種裝置。00 21CLf???%0??fdf? ? ? pFcdc 0 0 ????????課堂練習 解法 1 Sensors 34 課堂練習 %00 ???? f ff%00 ???? f ffpFc ??? 0 0 2000????????????ffcc020 cffc ????????????2000????????????ffcc pFc ???解法 2 Sensors 35 電容式傳感器的特點 主
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