機(jī)械電子工程原理第七章傳感器與轉(zhuǎn)換器-文庫吧資料
2025-02-16 19:33本頁面
【正文】 都屬于光伏效應(yīng)的器件。 電磁波譜 1 011 001 0 11 0 21 0 31 0 41 0 51 0 61 0 71 0 81 0 91 0 1 01 0 1 11 0 1 21 0 1 3紫 外 區(qū)紅 外 區(qū)可 見 光微 波 區(qū)γ 射 線無 線 電 波 區(qū)x 射 線波 長 / 米38 光電測量系統(tǒng) ? 由光電傳感器構(gòu)成的光電測量系統(tǒng)的主要組成部分有將其他能量轉(zhuǎn)換為光的光源、光傳輸介質(zhì)、能夠?qū)⑤斎胛锢砹康哪芰哭D(zhuǎn)換為對光能特性進(jìn)行修正的轉(zhuǎn)換器、監(jiān)測轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的光能特性變化的檢測器。在種類繁多的傳感器中，溫度傳感器是應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最快的傳感器之一。在工業(yè)應(yīng)用中，熱電阻傳感器常被用來測量 200℃ ～500℃ 范圍的溫度。 鐵 芯Uo運 動 方 向34 電感式傳感器的應(yīng)用 35 熱電傳感器 ? 常用的熱電傳感器有熱電阻與熱電偶。 32 直線式感應(yīng)同步器 直線式感應(yīng)同步器 節(jié) 距導(dǎo) 軌滑 塊運 動 方 向固 定 繞 組滑 塊 繞 組 1U1滑 塊 繞 組 2U2固 定 繞 組a) 導(dǎo)軌與滑塊b) 繞組33 電感式速度傳感器 ? 永久磁鐵相對于線圈移動，而線圈的感生電動勢是磁鐵運動速度及線圈尺寸的函數(shù)。且電壓的大小隨滑塊位置的改變而改變，因為繞組間的耦合是變化的，這種傳感器的輸出電壓，在一定條件下是呈正弦變化的。電角度。兩者由厚度為 ～ 空氣隔開，它們之間存在磁耦合。 ? 由于這種轉(zhuǎn)換器沒有用磁性材料，因此與其它電感轉(zhuǎn)換器相比，它受雜散磁場的影響較小，且消除了磁滯及磁場非線性，測量位移的范圍可達(dá) 220mm。 ?線性可調(diào)差動變壓器 ?線性可調(diào)電感傳感器 ?感應(yīng)同步器 30 線性可調(diào)電感傳感器 ? 這種傳感器使用線圈擾流器進(jìn)行工作。 24 變極距型電容傳感器 a)、 b)變極式 c)差動變極式 1— 固定極板 2— 可動極板 3— 被測物體 25 變面積型電容傳感器 a)平板平移式 b)半可調(diào)式 c)筒式 d)差動筒式 3— 固定極 2— 可動極 26 變介電常數(shù)型電容傳感器 a)測厚度 b)測位移 c)測液量 d)測容量 27 實例 —— 測量液面高度 ? 用變介質(zhì)式的圓柱電容器測量液面高度 ? 當(dāng)液面高度變化時，會引起極間不同介質(zhì) ε0和 εr的界面發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電容的變化，且輸出電容與液面高度的數(shù)學(xué)表達(dá)式是一個線性關(guān)系。 ?改變極板遮蓋面積（ A）的面積型傳感器； ?改變電介質(zhì)之介電常數(shù)（ ε r）的介質(zhì)型傳感器 ? 電容式傳感器若按極板的形狀來分，可分為平板形和圓柱形兩種。 20 21 電容式傳感器 ? 平行板電容器的電容量 ?ε0為真空狀態(tài)的介電常數(shù)， ε0= 1012F/m，一般運算中將干燥空氣的介電常數(shù)取為真空狀態(tài)的介電常數(shù) ε0； ?εr為絕緣材料的相對介電系數(shù)； ? A為平行板的有效正對面積； ?δ為兩平行板之間的距離。 ? 半導(dǎo)體熱敏元件的主要缺點是它的非線性特性，這限制了它的應(yīng)用范圍。由于它體積小、熱慣量小，所以通常用來測量動態(tài)溫度。當(dāng) ua=ub時，電橋平衡，流過 r3的電流為零，流過 r1的電流也要流過 r2，抵消其電壓降，如果讓 r1=r2，并調(diào)整 R3=Rt，即可以消除由導(dǎo)線電阻和接觸電阻引起的誤差。圖中，電阻溫度計為 Rt，導(dǎo)線電阻為 r r r3，一般 R1=R2=R為兩橋臂電阻， R3是調(diào)整電橋的精密電阻。因為熱電阻的阻值很小，而由溫度變化引起的阻值變化也非常小，所以由導(dǎo)線電阻和接觸電阻引入的誤差就不能忽略， ? 電阻溫度計是阻性溫度轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)，它包括由一段鉑絲做成的小軸心，軸心被空心軸包圍。g補 償 應(yīng) 變 片補 償 應(yīng) 變 片測量應(yīng)變片載 荷17 電阻式溫度傳感器 ? 金屬圈的熱慣量導(dǎo)致了其靈敏性較低、對溫度變化響應(yīng)速度慢等特點，因此它常用來測量穩(wěn)態(tài)溫度。 ? 由應(yīng)變產(chǎn)生的不平衡電位為 ? 對于電阻變化較小的情況： o42UR sRRV ??????oss ( ) ( )44URLV U GRL????RRUsVoRgRa b應(yīng)
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