位移傳感器的工作原理是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。國際電工委員會(huì)(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為:“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件,它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。按照Gopel等的說法是:“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”,而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的系統(tǒng)”。傳感器是傳感系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,它是被測(cè)量信號(hào)輸入的第一道關(guān)口。
傳感器把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。有兩類:有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉(zhuǎn)變成另一種,不需要外接的能源或激勵(lì)源。
無源傳感器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵(lì)能,傳感器承擔(dān)將某個(gè)對(duì)象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其“對(duì)象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的,也可以是動(dòng)態(tài)(即過程)的。對(duì)象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測(cè)。對(duì)象的特性可以是物理性質(zhì)的,也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理,它將對(duì)象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測(cè)定的電學(xué)量,然后將此電信號(hào)分離出來,送入傳感器系統(tǒng)加以評(píng)測(cè)或標(biāo)示。
傳感器原理結(jié)構(gòu) 在一段特制的彈性軸上粘貼上專用的測(cè)扭應(yīng)片并組成變橋,即為基礎(chǔ)扭矩傳感器;在軸上固定著:(1)能源環(huán)形變壓器的次級(jí)線圈,(2)信號(hào)環(huán)形變壓器初級(jí)線圈,(3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號(hào)輸出電路。在傳感器的外殼上固定著:
(1)激磁電路,(2)能源環(huán)形變壓器的初級(jí)線圈(輸入),(3) 信號(hào)環(huán)形變壓器次級(jí)線圈(輸出),(4)信號(hào)處理電路
工作過程
向傳感器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生400Hz的方波,經(jīng)過TDA2030功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源,通過能源環(huán)形變壓器T1從靜止的初級(jí)線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級(jí)線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運(yùn)算放大器AD822的工作電源;由基準(zhǔn)電源AD589與雙運(yùn)放AD822組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉(zhuǎn)換器的工作電源。當(dāng)彈性軸受扭時(shí),應(yīng)變橋檢測(cè)得到的mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強(qiáng)信號(hào),再通過V/F轉(zhuǎn)換器LM131變換成頻率信號(hào),通過信號(hào)環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級(jí)線圈傳遞至靜止次級(jí)線圈,再經(jīng)過外殼上的信號(hào)處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號(hào),該信號(hào)為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計(jì)顯示也可直接送計(jì)算機(jī)處理。由于該旋轉(zhuǎn)變壓器動(dòng)--靜環(huán)之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙,加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi),形成有效的屏蔽,因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。
傳感器分類 傾角傳感器
傾角傳感器在軍事、航天航空、工業(yè)自動(dòng)化、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車、消費(fèi)電子、海洋船舶等領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。輝格公司為國內(nèi)用戶提供全球較全面、較為專業(yè)的產(chǎn)品方案和服務(wù)。提供超過500種規(guī)格的伺服型、電解質(zhì)型、電容型、電感型、光纖型等原理的傾角傳感器。
加速度傳感器(線和角加速度)
分低頻高精度力平衡伺服型、低頻低成本熱對(duì)流型和中高頻電容式加速度位移傳感器??傤l響范圍從DC至3000Hz。應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車運(yùn)動(dòng)控制、汽車測(cè)試、家電、游戲產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、GPS、PDA、手機(jī)、震動(dòng)檢測(cè)、建筑儀器以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。
紅外溫度傳感器
廣泛應(yīng)用于家用電器(微波爐、空調(diào)、油煙機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、烤面包機(jī)、電磁爐、炒鍋、暖風(fēng)機(jī)等)、醫(yī)用/家用體溫計(jì)、辦公自動(dòng)化、便攜式非接觸紅外溫度傳感器、工業(yè)現(xiàn)場溫度測(cè)量儀器以及電力自動(dòng)化等。不僅能提供傳感器、模塊或完整的測(cè)溫儀器,還能根據(jù)用戶需要提供包括光學(xué)透鏡、ASIC、算法等一攬子解決方案。
傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域涉及機(jī)械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和專用設(shè)備等。
① 專用設(shè)備
專用設(shè)備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用的專業(yè)電子設(shè)備。目前醫(yī)療領(lǐng)域是傳感器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領(lǐng)域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發(fā)展。
② 工業(yè)自動(dòng)化
工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器,如工藝控制、工業(yè)機(jī)械以及傳統(tǒng)的;各種測(cè)量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測(cè)量電子特性(動(dòng)、速度、負(fù)載以及強(qiáng)度)的,以及傳統(tǒng)的接近/定位傳感器發(fā)展迅速。
③ 通信電子產(chǎn)品
手機(jī)產(chǎn)量的大幅增長及手機(jī)新功能的不斷增加給傳感器市場帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn),彩屏手機(jī)和攝像手機(jī)市場份額不斷上升增加了傳感器在該領(lǐng)域的應(yīng)用比例。此外,應(yīng)用于集團(tuán)電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的磁場傳感器等都將出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)增長。
⑤ 汽車工業(yè)
現(xiàn)代高級(jí)轎車的電子化控制系統(tǒng)水平的關(guān)鍵就在于采用壓力傳感器的數(shù)量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器,而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只,種類通常達(dá)30余種,多則達(dá)百種
氣體檢測(cè)儀是一種氣體走漏濃度檢查的儀器儀表東西,首要是指便攜式/手持式氣體檢查儀。首要運(yùn)用氣體傳感器來檢查環(huán)境中存在的氣體品種,氣體傳感器是用來檢查氣體的成份和含量的傳感器。一般以為,氣體傳感器的界說是以檢查方針為分類基礎(chǔ)的,也就是說,但凡用于檢查氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器,不管它是用物理辦法,仍是用化學(xué)辦法。比方,檢查氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,可是熱導(dǎo)式氣體剖析儀卻歸于主要的氣體傳感器,雖然它們有時(shí)運(yùn)用大體一致的檢查原理。 半導(dǎo)體式氣體傳感器 它是運(yùn)用一些金屬氧化物半導(dǎo)體資料,在必定溫度下,電導(dǎo)率隨著環(huán)境氣體成份的改變而改變的原理制作的。比方,酒精傳感器,就是運(yùn)用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時(shí),電阻會(huì)急劇減小的原理制備的。 催化焚燒式氣體傳感器 這種傳感器是在白金電阻的外表制備耐高溫的催化劑層,在必定的溫度下,可燃性氣體在其外表催化焚燒,焚燒是白金電阻溫度增加,電阻改變,改變值是可燃性氣體濃度的函數(shù) 熱導(dǎo)式氣體傳感器 每一種氣體,都有自個(gè)特定的熱導(dǎo)率,當(dāng)兩個(gè)和多個(gè)氣體的熱導(dǎo)率不同較大時(shí),能夠運(yùn)用熱導(dǎo)元件,分辯其間一個(gè)組分的含量。這種傳感器現(xiàn)已傳感器地用于氫氣的檢查、二氧化碳的檢查、高濃度甲烷的檢查。 電化學(xué)式氣體傳感器 它適當(dāng)一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學(xué)活性,能夠被電化學(xué)氧化或者復(fù)原。運(yùn)用這些反響,能夠分辯氣體成份、檢查氣體濃度。 以上關(guān)于氣體檢測(cè)儀的三種傳感器的介紹,這下是不是更加了解了,如需要了解更多可查閱更多資料。
霍尼韋爾壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用。另有醫(yī)用壓力傳感器。
通常高溫熔體壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當(dāng)而引起的,如果將傳感器強(qiáng)行安裝在過小的孔或形狀不規(guī)則的孔中,就有可能造成傳感器的震動(dòng)膜受到?jīng)_擊而損壞,選擇合適的工具加工安裝孔,有利于控制安裝孔的尺寸,另外,合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封,但是如果安裝扭矩過高就容易引起高溫熔體壓力傳感器的滑脫,為防止這種現(xiàn)象發(fā)生,通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。
1.霍尼韋爾壓力傳感器正確安裝方法:
(1) 通過適當(dāng)?shù)膬x表, 在普通大氣壓和標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下,核實(shí)壓力傳感器的頻率反應(yīng)值。
(2) 核實(shí)壓力傳感器的編碼與相應(yīng)的頻率反應(yīng)信號(hào)的正確性。
2. 確定具體安裝位置
為了確定壓力傳感器的編號(hào)和具體安裝位置, 需按充氣網(wǎng)的各個(gè)充氣段來考慮。
(1) 壓力傳感器必須沿著線纜進(jìn)行安裝, 安裝在線纜接頭處。
(2) 每條線纜裝設(shè)壓力傳感器不少于4個(gè), 靠近電話局的兩個(gè)壓力傳感器, 相距不應(yīng)大干200m。
(3) 每條線纜的始端和末端分別安裝1個(gè)。
(4) 每條線纜的分支點(diǎn)應(yīng)裝1個(gè), 如果兩個(gè)分支點(diǎn)相距較近(小于100 m),可只裝1個(gè)。
(5) 線纜敷設(shè)方式(架空、地下)改變處應(yīng)裝1個(gè)
(6) 對(duì)無分支的線纜, 因壘線的線纜程式一致, 壓力傳感器的安裝隔距不大干500m, 并使其總數(shù)不少于4個(gè)。
(7) 為了便于確定壓力傳感器故障點(diǎn), 除在起點(diǎn)安裝壓力傳感器外,距起點(diǎn)150~200m處,還要另外安裝1個(gè)當(dāng)然在設(shè)計(jì)中, 一定要考慮經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的因素, 在不需要安裝壓力傳感器的地方,則應(yīng)不必安裝。
檢查尺寸:
如果安裝孔的尺寸不合適,高溫熔體壓力傳感器在安裝過程中,其螺紋部分就很容易受到磨損,這不僅會(huì)影響設(shè)備的密封性能,而且使傳感器不能充分發(fā)揮作用,甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/2-20UNF2B),通??梢圆捎冒惭b孔測(cè)量儀對(duì)安裝孔進(jìn)行檢測(cè),以做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
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