機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)3-(參考版)
2024-08-26 22:20本頁面
【正文】 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 圖 4 24 電容式振動(dòng)位移傳感器應(yīng)用示意圖退出電容式振動(dòng)位移傳感器應(yīng)用示意圖 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 思考題 ? 1,電感式傳感器是能量控制型還是能量轉(zhuǎn)換型傳感器 ?是物性型還是結(jié)構(gòu)型傳感器 ? ? 2,電感式傳感器有哪幾種 ?各有什么特點(diǎn) ? ? 3,變極距型電容位移式傳感器的工作量程較小的原因是什么 ? ? 4,電容式傳感器有哪幾種 ?各有什么特點(diǎn) ? 。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 差動(dòng)式電容壓力傳感器 分辨率很高，可以測量 0?，響應(yīng)速度為 100ms。 ??? SC 0?上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 c) 運(yùn)算放大器電路 反饋回路中的 Cx為極距變化型電容式傳感器的輸入電路，采用固定電容 C0， u0為穩(wěn)定的工作電壓。這一缺點(diǎn)使電容式傳感器的應(yīng)用受到了一定的限制。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 為了獲得較好的線性關(guān)系，一般諧振電路的工作點(diǎn)選在諧振曲線的線性區(qū)域內(nèi)最大振幅 70%附近的地方，且工作范圍選在 BC段內(nèi)。諧振回路通過電感藕合，從穩(wěn)定的高頻振蕩器取得振蕩電壓。 電容式傳感器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 電容式傳感器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 電容傳感器測量電路 ? 將電容量轉(zhuǎn)換成電量 (電壓或電流 )的電路稱作電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路，它們的種類很多，目前較常采用的有電橋電路、諧振電路、調(diào)頻電路及運(yùn)算放大電路等。 壓力變送器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 c) 介質(zhì)變化型 ??? AC 0? 電容式傳感器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 這種傳感器大多用于測量電介質(zhì)的厚度 (圖 a)、位移(圖 b)、液位 (圖 c)，還可根據(jù)極板間介質(zhì)的介電常數(shù)隨溫度、濕度、容量改變而改變來測量溫度、濕度、容量 (圖 d)等。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ??? AC 0?平面線位移型 電容式傳感器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 對于平面線位移型電容式傳感器，當(dāng)寬度為 b的動(dòng)板沿箭頭 x方向移動(dòng)時(shí)，覆蓋面積變化，電容量也隨之變化，電容量為 ? 變換關(guān)系 :Δ X→ Δ C ? 其靈敏度為 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 柱面線位移型 . ??? AC 0? 電容式傳感器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 對于圓柱線位移型電容式傳感器，當(dāng)覆蓋長度 x變化時(shí)，電容量也隨之變化，其電容為 ? r r2—— 外圓筒內(nèi)半徑與內(nèi)圓筒外半徑， ? x—— 外圓筒與內(nèi)圓筒覆蓋部分長度 ? 其靈敏度為 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 面積變化型電容傳感器無論是角位移型、平面線位移型、柱面線位移型 ? 特點(diǎn)： 輸出與輸入成線性關(guān)系，但與極距變化型電容式傳感器相比，靈敏度較低，適用于較大量程范圍的角位移和直線位移的測量。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 角位移型 + + + 電容式傳感器 當(dāng)動(dòng)板有一轉(zhuǎn)角時(shí)，與定板之間相互覆蓋的面積就發(fā)生變化，因而導(dǎo)致電容量變化。 ? 2)靈敏度高 ,適用于較小位移測量 ( m— 數(shù)百微米） ? 缺點(diǎn)：傳感器的雜散電容對靈敏度和測量精度有影響，后續(xù)電子線路要求較高。一般取極距變化范圍為 Δδ/ δ0 ≈，此時(shí)，傳感器的靈敏度近似為常數(shù)。 一般通過減小初始極距來提高靈敏度。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 電容式傳感器 a)極距 δ 變化型 + + + ??? SC 0?+ + + 如果兩極板相互覆蓋面積及極間介質(zhì)不變，則當(dāng)兩極板在被測對象作用下
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