【正文】 器在基體上沉積一層 Cds或 Cdsa光電導(dǎo)體后，再沉積一定薄膜電阻帶。電阻帶與集電極之間有很窄的縫隙，光電刷的光束可照射在該窄縫上。所以，固定在待測角度上的轉(zhuǎn)軸上的光電刷，當(dāng)隨軸在窄縫移動時，輸出端輸出與角度成正比的電信號。其缺點是接觸電阻較大，輸出 ? ? 測量范圍 0176。 , 線性度 177。 %, 分辨率 上一頁 下一頁 圖 34 光電式角位移傳感器的工作原理圖 上一頁 下一頁 圖 35 光電式角位 上一頁 下一頁 三、 ? 旋轉(zhuǎn)變壓器式角位移傳感器工作原理：旋轉(zhuǎn)變壓器實際上是有次級旋轉(zhuǎn)繞組的變壓器，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，定子激磁繞組與轉(zhuǎn)子輸出繞組之間的耦合發(fā)生變化，從而使輸出電壓按正弦、余弦或線性函數(shù)關(guān)系變化。普通變壓器的輸入、輸出繞組相對固定，其輸出電壓與輸入電壓之比是常數(shù)。 ? 當(dāng) D3D4繞組開路，在激磁繞組 D D2上加交流激磁電壓 US1時，激磁繞組中有電流 IS1，在氣隙中建立一個與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)的交變磁通 Φ 。 ～ 360176。 %～ 177。前者的結(jié)構(gòu)原理如圖 38所示（ Ui是電阻絲端電壓），當(dāng)拉桿隨待測物體往返運(yùn)動時，電刷在電阻絲上亦往返滑動，從而使輸出端輸出與位移量成正比的電壓 Uo。 ?辨率不高，易磨損。 ％～ 177。 ? 其中懸臂梁是等強(qiáng)度的彈性元件。通過檢測電路將電阻相對變化轉(zhuǎn)換成電壓和電流輸出，結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定。 ? 這種傳感器的優(yōu)點是：精度高、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定。 ? ? 測量范圍 1～ 100 mm 線性度 177。 1 ? 分辨率 μ m 上一頁 下一頁 圖 310 電阻應(yīng)變計 式線位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖 上一頁 下一頁 二、 ? 電感式線位移傳感器的用途僅次于前述電阻應(yīng)變計式線性位移傳感器。磁芯能在不銹鋼的導(dǎo)向管中自由移動，磁芯和套筒均由導(dǎo)磁材料構(gòu)成，二者形成磁回路。這種傳感器具有動態(tài)范圍寬和線性度好的優(yōu)點，其缺點是有殘余電壓。 ％～ ％ 輸出靈敏度 15～ 50 mV/mm ? 分辨率 L μ m 工作電壓 (AC) 5V/1 kHz 上一頁 下一頁 圖 311差動電感 式線位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖 上一頁 下一頁 圖 313 差勁變壓器式線位移傳感器電路圖 上一頁 下一頁 ? 2. 差動變壓器式線位移傳感器 ? 差動變壓器式線位移傳感器是將被測量轉(zhuǎn)化為線圈的互感變化，其結(jié)構(gòu)原理圖，如圖 312所示，初級線圈（ L1）由交流電源勵磁，交流電的頻率稱為勵磁頻率。它們反向串接，輸出電壓 Δ U是兩次級線圈的感應(yīng)電壓差值，故稱差動變壓器。這種傳感器具有分辨率高、線性度好等優(yōu)點，其缺點是殘余電勢較大。 ％～ 177。 ? 通過檢測電路將電容量的變化轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，這樣即可確定位移量的大小和方向。它可用于無接觸檢測，并可在惡劣環(huán)境下工作。 ? ? 測量范圍 1～ 100 mm 線性度 177。 1 ? L μ m 上一頁 下一頁 四、 ? 光柵式線位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理如圖 314 ? 主光柵上面均勻地刻上許多線紋，形成明暗交錯的線條。設(shè)光柵的柵距為 W，由圖 315可知，相鄰兩莫爾條紋的間距為： ? B=W/(2sinθ /2)=W/θ ? 若用計數(shù)器記錄下光柵上的移動通過的條紋數(shù)，即可測試主光柵移動 ? ? 測量范圍 10～ 1 000 mm 分辨率 ～ 10 μ m ? 響應(yīng)速度 300 mm/s 線性度 177。 １％ 上一頁 下一頁 圖 314 光柵式線位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖 上一頁 下一頁 圖 315 莫爾條紋 上一頁 下一頁 五、 激光式線位移傳感器 ? 激光式線位移傳感器主要裝置是邁克爾遜干涉儀，其工作原理如圖 316所示。一部分激光透過 C入射到反射鏡 M2上（ D是 M2的虛像），并被 M2反射后，經(jīng) C再次反射，投射到光電接受器 B上。因此，投射到 B上的兩束光產(chǎn)生干涉，由光電接收器檢測到最大峰值的干涉條紋被 B轉(zhuǎn)換為電脈沖信號。根據(jù)計數(shù)系統(tǒng)計數(shù)，即可確定相應(yīng)的位移變化。其缺點是裝置復(fù)雜、使用調(diào)試不方便、價格高。 ％～ 177。 ? 一、 ? 1. ? 按壓力傳感器的工作原理可分為電阻應(yīng)變式、壓阻式、壓電式、電感式、電容式等。例如：常用的大氣參數(shù)測量是絕壓式及低壓測量，從負(fù)壓到正壓范圍內(nèi)測量，可用壓阻式傳感器。中壓測量從 ～ 30 MPa。 上一頁 下一頁 二、 ? 壓力檢測應(yīng)用十分廣泛，檢測量大小不同，檢測目的要求精度不同，選擇相應(yīng)檢測方法，根據(jù)檢測壓力原理，可分為如下幾種壓力檢測方 ? 1. ? 根據(jù)彈性元件受力變形原理，將壓力轉(zhuǎn)換成位移，如彈簧管壓力表等。 ? 4. ? 利用電阻應(yīng)變式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器等。它們由彈性敏感元件、應(yīng)變片、殼體、接線柱組成。它主要是由彈性敏感元件、貼在彈性體上的應(yīng)變片及傳力膜片組成。將應(yīng)變片接入電橋電路中，就可將電阻值的變化轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變化，實現(xiàn)了壓力信號的測量。此傳感器結(jié)構(gòu)彈性敏感元件是周邊固定的平板圓膜片，其上粘貼一圓形組合式應(yīng)變片，其中 4個應(yīng)變片組成一個全橋電路。 ? 3. ? (1) 準(zhǔn)確度高： δ ≤ 177。 ％ ? (2) 測量范圍寬： ～ 200 MPa ? (4) 耐高溫性好： 0～ 2 500 ℃ ? (3) 動態(tài)特性好： 0～ 60 kHz ? (5) ? 4. 電阻應(yīng)變式壓力傳感器性能如表 31 上一頁 下一頁 表 31 壓力傳感器性能參數(shù) 上一頁 下一頁 型號 線形度 量程 /MPa 頻率 /kHz 測量溫度 T/。 2％ 0～ 30 fn 1 000 油冷式 BPR2 δ ＜ 177。 1％ 0～ 30 fn25 1500 水冷式 UYY1 δ ＜ 177。 ％ 1～ 200 fn5 2021 油冷式 AK3 δ ＜ 177。 ％ ～ 50 fn 300 AK2 δ ＜ ％ ～ 100 fn60 500 四、 壓阻式壓力傳感器 ? 壓阻式壓力傳感器是以單晶硅膜片作為敏感元件，在硅膜片上采用不同的工藝制作成四個電阻并組成惠斯登電橋，當(dāng)膜片受力后，由于半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)，電阻阻值發(fā)生變化，使電橋有電壓信號輸出，利用這種原理制成的壓力傳感器稱為壓阻式壓力傳感器。已有多家公司研制生產(chǎn)出各種型號、各種量程的壓力傳感器。 ? 1. ? 壓阻式壓力傳感器是由平面應(yīng)變式傳感器發(fā)展起來的一種新型傳感器 ? 2. ? 壓阻式壓力傳感器包括許多型號的產(chǎn)品，可根據(jù)性能、工作方式和封 ? (1) 按壓阻式壓力傳感器性能分類。 ? XT、 MPX系列壓力傳感器分為三種壓力信號測量，即絕壓測量、差壓和表壓測量。 ? 壓阻式壓力傳感器根據(jù)測量介質(zhì)分為氣體介質(zhì)式、液體介質(zhì)式兩種形式。 ? (4) 按壓力傳感器使用溫度條件分類。在測量壓力時應(yīng)根據(jù)測試對象的實際溫度范圍進(jìn)行選擇。 ? (2) 固有頻率高。 ? (4) 精度高。壓阻式壓力傳感器主要性能指標(biāo)如表 32。 ～ 177。 ～ 177。 ～ 177。所謂壓電效應(yīng)是物質(zhì)在機(jī)械力作用下發(fā)生變形時，內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，而在其表面上產(chǎn)生電荷，去掉外力時，電荷量立即消失，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。 ? 2. ? （ 1） 體積小、質(zhì)量輕 ? （ 2） 靈敏度高 150～ 800 Pc/MPa ? （ 3） 量程范圍寬 0～ 1 000 MPa ? （ 4） 固有頻率高 0～ 100 kHz ? （ 5） 精度一般 177。 ％ ? （ 6） ? （ 7） 適用于動態(tài)壓力測量 上一頁 下一頁 六、 ? 壓力傳感器的種類較多，技術(shù)指標(biāo)有 10多項，結(jié)構(gòu)尺寸大小不同，量程范圍很寬，應(yīng)用環(huán)境條件各種各樣，在實際設(shè)計檢測系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)具體的使用場合，環(huán)境條件和要求，選擇較為適用的壓力傳感器，做到經(jīng)濟(jì)、合理。最大壓力范圍是指壓力傳感器能夠長時間承受的最大壓力，且不引起輸出特性發(fā)生變化。壓力傳感器的工作頻率應(yīng)大于實測信號的頻率 。 ? (3) 壓力傳感器的準(zhǔn)確度。 ％。壓力傳感器的溫度范圍分為補(bǔ)償溫度和工作溫度范圍。根據(jù)實測對象結(jié)構(gòu)尺寸的大小，所選傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸滿足安裝要求，以不影響被測壓力值為準(zhǔn)則。 ? 一、 熱電偶式溫度傳感器 ? 熱電偶是由兩種不同的導(dǎo)體連接成一閉合回路而制成的傳感器。熱電效應(yīng)所產(chǎn)生的電動勢叫熱電勢。由于不同導(dǎo)體材料中的自由電子密度不同，所以當(dāng)把兩種導(dǎo)體的一端焊接在一起時，在接觸面處將發(fā)生電子的擴(kuò)散，假如導(dǎo)體 A的自由電子密度比 B大，那么電子就由 A擴(kuò)散到 B，于是 A將因失去電子而帶正電， B則帶負(fù)電。溫差電勢是由于導(dǎo)體兩