[工學(xué)]31-34概述、機(jī)械式和電阻、電容、電容式傳感器-展示頁
2025-02-24 15:20本頁面
【正文】 ???? ??????????????????lRA??2lld R d l d A dA A A?? ?? ? ?3/13/2022 22 2) 工作原理 2 電阻應(yīng)變式傳感器 應(yīng)變片 2()dl dr ddR Rlr??? ? ?2dR dl dr dR l r??? ? ?— —d l l ?= 應(yīng)變片的軸向相對(duì)變形，即縱向應(yīng)變。 1 變阻器式傳感器 3/13/2022 17 案例： 玩具機(jī)器人（廣州中鳴數(shù)碼 ） 原理 直接將關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化轉(zhuǎn)換為電阻器阻值變化 1 變阻器式傳感器 3/13/2022 18 2 電阻應(yīng)變式傳感器 應(yīng)變片 1) 分類 ：金屬電阻應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片 一 . 電阻式傳感器 金屬電阻應(yīng)變片 半導(dǎo)體應(yīng)變片 3/13/2022 19 金屬電阻應(yīng)變片有絲式和箔式兩種 電阻式傳感器 絲式 3/13/2022 20 2) 工作原理 應(yīng)變片的工作原理為 應(yīng)變電阻效應(yīng) ，即應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變時(shí)，其電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象。 (2) 缺點(diǎn) ：分辨力低 ( 20μm)、噪聲大。 ?—轉(zhuǎn)角 (rad) 3/13/2022 14 1 變阻器式傳感器 非線性型 1).工作原理 (3) 非線性型 觸點(diǎn) C移動(dòng)時(shí)， A點(diǎn)和 C點(diǎn)之間的電阻 2R k x?靈敏度 2R d RS k xx d x?? ? ??k—單位長(zhǎng)度的電阻值 當(dāng)電阻絲分布均勻時(shí)， k 為常數(shù)，輸入 (位移 x）和輸出 (電阻 R)成非線性關(guān)系。 3/13/2022 12 1 變阻器式傳感器 直線位移型 1).工作原理 (1) 直線位移型 觸點(diǎn) C移動(dòng)時(shí)， A點(diǎn)和 C點(diǎn)之間的電阻 lR k x?靈敏度 lR d RSkx d x?? ? ??lk —單位長(zhǎng)度的電阻值 當(dāng)電阻絲分布均勻時(shí)， kl 為常數(shù)，輸入 (位移 x）和輸出(電阻 R)成線性關(guān)系。 工作原理 ：通過改變電位器觸頭的位置，把位移的變化轉(zhuǎn)換成電阻絲長(zhǎng)度的變化，從而引起電阻的變化。 溫度計(jì) 二 . 特點(diǎn) 1. 優(yōu)點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、使用方便、價(jià)格低廉、讀數(shù)直觀 2. 缺點(diǎn) ：彈性變形不宜大，非線性誤差； 慣性大、固有頻率低；具有蠕變、彈性后效。 傳感器的分類 d V 第三章 常用的傳感器 輔助器件 敏感器件 被測(cè)物理量 3/13/2022 5 2. 傳感器的分類 (1)按被測(cè)物理量分類 : (2)按工作的物理基礎(chǔ)分類 : (3)按信號(hào)變換特征分類 : (4)按敏感元件與被測(cè)對(duì)象之間的能量關(guān)系分類 : 位移 ,力 ,溫度等 . 機(jī)械式 ,電氣式、光學(xué)式 ,流體式等 . 物性型 ,結(jié)構(gòu)型 . 能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型 . 傳感器的分類 傳感器的名稱往往采用復(fù)合命名法： 電容式位移傳感器， 壓電式加速度傳感器 電氣式包括： 電容式、電感式、電阻式、磁電式等 傳感器的分類方法有很多 3/13/2022 6 2. 傳感器的分類 A 物性型與結(jié)構(gòu)型傳感器 物性型 :依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換 . 例如 :水銀溫度計(jì) ,壓電測(cè)力計(jì) . 結(jié)構(gòu)型 :依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變 . 例如 :電容式和電感式傳感器 . B 能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型傳感器 能量轉(zhuǎn)換型 :直接由被測(cè)對(duì)象輸入能量使其工作 . 例如 :熱電偶溫度計(jì) ,壓電式加速度計(jì) . 能量控制型 :從外部供給能量并由被測(cè)量控制外部供給能量的變化 . 例如 :電阻應(yīng)變片 . 3/13/2022 7 3. 常見的被測(cè)物理量 ? 機(jī)械量 :長(zhǎng)度 ,厚度 ,位移 ,速度 ,加速度 ,旋轉(zhuǎn)角 ,轉(zhuǎn)數(shù) , 質(zhì)量 ,重量 ,力 ,壓力 ,真空度 ,力矩 ,風(fēng)速 ,流速 , 流量 。 敏感器件 是傳感器的 核心 ，它的作用是直接感受被測(cè)物理量，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。 因而從狹義上講， 傳感器是把外界輸入的非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。3/13/2022 2 第三章 常用的傳感器 本章學(xué)習(xí)要求： 《 機(jī)械工程測(cè)試技術(shù) 》 3/13/2022 3 第三章 常用的傳感器 傳感器定義 傳感器是直接作用于被測(cè)量，能感受被測(cè)量的變化并按一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成有用信號(hào)輸出的裝置。 目前，傳感器轉(zhuǎn)換后的信號(hào)大多為 電信號(hào) (電壓、電流 )。 物理量 電量 3/13/2022 4 1. 傳感器的構(gòu)成 傳感器一般由 敏感器件 與 輔助器件 組成。 輔助器件 則是對(duì)敏感器件輸出的 (電 )信號(hào)進(jìn)行放大、阻抗匹配，以便于后續(xù)儀表接入。 ? 聲 : 聲壓 ,噪聲 . ? 磁 : 磁通 ,磁場(chǎng) . ? 溫度 : 溫度 ,熱量 ,比熱 . ? 光： 亮度，色彩 傳感器的分類 3/13/2022 8 機(jī)械式傳感器 一 .工作原理 第三章 常用的傳感器 環(huán)形測(cè)力 計(jì) 彈簧秤 壓力計(jì) 3/13/2022 9 一 .工作原理 以 彈性元件 為敏感元件，將被測(cè)量先轉(zhuǎn)換成彈性元件的變形 ，該變形經(jīng)放大后
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