【正文】 variabledistance capacitive transducer has an infinite resolution making it most suitable for measuring small increments of displacement or quantities which may be changed to produce a displacement. Inductive Transducers The inductance can thus be made to vary by changing the reluctance of the inductive circuit. Measuring techniques used with capacitive and inductive transducers: a) . excited bridges using differential capacitors inductors. b) . potentiometer circuits for dynamic measurements. c) . circuits to give a voltage proportional to velocity for a capacitor. d) Frequencymodulation methods, where the change of C or L varies the frequency of an oscillation circuit. Important features of capacitive and inductive transducers are as follows: i) resolution infinite ii) accuracy+ % of full scale is quoted iii) displacement ranges 25*106 m to 103m iv) rise time less than 50us possible Typical measurands are displacement, pressure, vibration, sound, and liquid level. Linear Variabledifferential Ttransformer Piezoelectric Transducers Electromagic Transducers 1 Thermoelectric Transducers 6 6 1 Photoelectric Cells 1 Mechanical Transducers and Sensing Elements 7 7 傳感器的基礎(chǔ)知識 傳感器是一種把被測量轉(zhuǎn)換為光的、機械的或者更平常的電信號的裝置。 按照轉(zhuǎn)換原理和測量形式對傳感器進(jìn)行分類。 **的分類如壓力波紋管、壓力膜和壓力閥等 。如振動膜、波紋管、應(yīng)力管和應(yīng) 力環(huán)、低音管和懸臂都是敏感元件，它們對壓力和力作出響應(yīng)把物理量轉(zhuǎn)變成位移。機械式和電子式元件合并形成機電式傳感設(shè)備或傳感器。熱的，光的，磁的和化學(xué)的相互結(jié)合產(chǎn)生的熱電式、光電式、電磁式和電化學(xué)式傳感器。實際中，傳感器的靈敏度是已知的，并且通過測量輸出信號，輸入量由下式?jīng)Q定，輸入量 =輸出信號增量 /K1。 b）可測量最小的干擾，任何時候傳感器的出現(xiàn)不能改變被測量。 d）被測量和傳感器信號之間應(yīng)該有一個線性關(guān)系。 f）傳感器的固有頻率應(yīng)該避開被測量的頻率和諧波。它們不僅實現(xiàn)遠(yuǎn)程測量和顯示，還能提供高靈敏度。 a） 變參 數(shù)型，包括： i） 電阻式； ii） 電容式； iii） 自感應(yīng)式； iv） 互感應(yīng)式； 這些傳感器的工作依靠外部電壓。 這些傳感器根據(jù)測量輸入值產(chǎn)生輸出電壓，而且這一過程是可逆的。 電阻式傳感器 電阻式傳感器可以分為兩大類： i）那些表現(xiàn)為大電阻變化的物理量可通過分壓方式進(jìn)行測量，電位器就屬于此類。 電位器 繞線式電位器由許多繞在非導(dǎo)體骨架的電阻絲以及滑行在線圈上的觸頭組成。 如果測量設(shè)備的電阻比電位器的電阻大，那么電壓既可以是交流也可以是直流，且輸出電壓與輸入運動成正比。分辨率是指傳感器能檢測到的最小的輸入增量，分辨率大小取決于線圈與滑動觸頭圍成的面積。 電子噪聲可以通過接觸電阻的振動、觸頭摩擦形成的機械磨損以及從敏感元件傳出的觸頭振動產(chǎn)生。觸頭表面的磨損將電位器的壽命限制為多少轉(zhuǎn)。 空載電位器電路的輸出電壓 V0 由下式 決定：設(shè)電阻 R1= xi/xt *Rt，其中 xi 為輸入位移，xt 為最大可能位移， Rt 為電位器的電阻。 通過提高激勵電壓 V可以獲得高的靈敏度。 電阻應(yīng)變儀 電阻應(yīng)變儀是由機械應(yīng)變產(chǎn)生電阻變化的傳感器。 a）耦合應(yīng)變 儀 運用黏合劑可將應(yīng)變儀與被檢測的結(jié)構(gòu)或部件的表面粘合或粘牢。 b） 非耦合應(yīng)變儀 一典型應(yīng)變儀表明細(xì)電阻絲在懸臂彈簧偏差作用下改變電阻絲張力進(jìn)而改變電阻絲的阻值。 電阻溫度傳感器 此傳感器的材料有以下兩大類 a)金屬（如鉑、銅、鎢、鎳）的阻值會隨著溫度的升高而增大，即有一個正溫度電阻系數(shù)。 a)金屬電阻溫度傳感器 在窄溫度變化范圍內(nèi)，此類傳感器取決于以下關(guān)系： R1=R0[1+a(b1b0)] 式中， a 阻抗系數(shù)， R0 為 b0=0176。通常此類傳感器有一負(fù)溫度系數(shù)。 電熱調(diào)節(jié)器通常被制成附有玻璃質(zhì)釉的半導(dǎo)體圓盤形狀。 光敏元件 光敏元件采用光敏半導(dǎo)體材料做成。光敏元件常用的半導(dǎo)體材料有硫化鎘、硫化鉛和銅鍺化合物。硫化鎘主要適用于可見光，硫化鉛在紅外線區(qū)有峰值響應(yīng)，所以最適合于光故障檢測以及溫度測量。陰極就會吸收這些電子產(chǎn)生一個通過電阻 R 的電流，從而形成一輸出電壓 V。 電容式傳感器 電容量隨著相對介電常數(shù)、截面面積、或者極板間的距離的變化而變化。不象電位器，變極距型電容傳感器有無限的分辨率，這最適合測量微小的位移增量的位移。 電容式和電感式傳感器的測量技術(shù)： a） 用差分式電容或電感作為交流電橋 b）用交流電位計電路做動態(tài)測量 10 10 c）用直流電路為電容器提供正比于容值變化的電壓 d）采用調(diào)頻法， C 或者 L隨著振蕩電路頻率的變化而改變 電容式和電感式傳感器的一些重要特性如下： i)分辨率無限 ii） 精確到滿量程的 +% iii）位移范圍從 25*106m到 103m iv）上升時 間小于 50us 典型的被測量是位移、壓力、振動量、聲