液位传感器ppt课件
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液位传感器
类型
类型
1、浮筒式液位传感器 浮筒式液位变送器是将磁性浮球改为浮筒，液位传感器是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式 液位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的，它在工作时可 以通过现场按键来进行常规的设定操作。 2、浮球式液位传感器 浮球式液位变送器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成，一般磁 性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动，导管内装有测量元件，它可以 在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20mA 或其它标准信号输出。
产品参数
产品参数
被测介质：液体（弱腐蚀性） 压力类型：表压 量程： 0～0.1M～1M～3M～5M～10M～20M～50M～100M～200M～500M （水位高/深度,最小量程 为0.1米） 输出：4～20mA（二线制）、0～5VDC、0～10VDC、0.5～4.5VDC（三线制） 综合精度： ±0.25%FS、±0.5%FS 供电： 24V Dc（9～36VDC） 绝缘电阻： ≥1000 MΩ/100VDC 负载电阻:电流输出型：最大800Ω
内容摘要
总的来说，液位传感器是一种深入浅出的测量工具，它用简单的方式解读了液体的复杂世界。它 是压力与电信号之间的桥梁，是无声与有声的交融，是复杂与简单的结合。它是我们理解液体世 界的窗口，是我们与自然对话的媒介。
01 产品简介
03 工作原理
目录
02 类型 04 产品参数
05 同类区别
07 产业现状
]主要技术参数：b]测量介质：水油等液体压力类型：表压、绝压（没有要求默认表压）
工作原理
b、量程: 0～300m中间量程任选综合精度: 0.1%FS输出信号: 4～20mA(二线制)、0～5V、1～ 5V、0～10V(三线制)供电电压: 12～36VDC介质温度: -30～60℃环境温度: -40～85℃零点温 漂移： ≤±0.05%FS℃量程温度漂移： ≤±0.05%FS℃补偿温度： 0~70℃安全过载： 150%FS 极限过载： 200%FS采样频率： ≤2ms负载能力：（电流型）250~1425Ω（电压型）≥2KΩ密封 等级: IP68长期稳定性能: 0.1%FS/年振动影响:在机械振动频率20Hz～1000Hz内，输出变化小 于0.1%FS机械连接(螺纹接口):投入式(潜入式)产品尺寸（mm）：b]
常用液位计简介PPT课件
11
雷达液位计
雷达物位计是利用回波测距原理，由喇叭状或 杆式天线向被测物料面发射微波，微波传播到不同 相对介电率的物料表面时会产生反射，并被天线所 接收。发射波与接收波的时间差与物料面与天线的 距离成正比，测出传播时间即可得知距离 。
由于微波以光速传播且不受介质
特性影响，所以在一些有温度，压力
，蒸汽等场合，其它物位计不能正常
C=2πεL/ln(D/d)=kL
可见当将电容传感器插入 被测介质中，电极浸入介质中的深 度随物位高低而变化，电极间介质 的升降，必然改变两极板间的电容 量，从而可以测出物位。
电容式液位计外壁或电 极容易受到被测介质 挂壁、蒸汽、 介质成分变化的干扰，维护量较大，
刘目玉前长应用逐渐减少. 。
圆筒形电容器 1-内电极；2-外电极
在于雷达发射的高频脉冲不
是通过空间传播，而是沿一
根(或两根)从罐顶伸入直达
罐底的导波体传导。导波体
可以是金属杆或柔性金属缆
刘绳玉。长
.
15
检测原理
核辐射液位计
核辐射强度随穿透物质厚度H而变的规律为
I=I0e- μ H (朗伯-比尔定律) 式中，I、I0 —射线透过介质后与射入介质前的强度；
μ —介质对射线的吸收系数。 当放射源强度、被测介质一定时，则介质厚度H与射线 强度I的关系为:
H=(lnI0-lnI)/ μ
上式表明，测出透过介质后的射线强度，便可求出被
测介质6
放射性物位仪
放射性物位计检测物位的方法，一般为有定点检测和自 动跟踪等方式。根据被测对象的实际需要，放射源可有多种安装 方式，以适应不同的物位检测和控制的要求。
刘玉长
.
17
核子液位仪
雷达液位计
雷达物位计是利用回波测距原理，由喇叭状或 杆式天线向被测物料面发射微波，微波传播到不同 相对介电率的物料表面时会产生反射，并被天线所 接收。发射波与接收波的时间差与物料面与天线的 距离成正比，测出传播时间即可得知距离 。
由于微波以光速传播且不受介质
特性影响，所以在一些有温度，压力
，蒸汽等场合，其它物位计不能正常
C=2πεL/ln(D/d)=kL
可见当将电容传感器插入 被测介质中，电极浸入介质中的深 度随物位高低而变化，电极间介质 的升降，必然改变两极板间的电容 量，从而可以测出物位。
电容式液位计外壁或电 极容易受到被测介质 挂壁、蒸汽、 介质成分变化的干扰，维护量较大，
刘目玉前长应用逐渐减少. 。
圆筒形电容器 1-内电极；2-外电极
在于雷达发射的高频脉冲不
是通过空间传播，而是沿一
根(或两根)从罐顶伸入直达
罐底的导波体传导。导波体
可以是金属杆或柔性金属缆
刘绳玉。长
.
15
检测原理
核辐射液位计
核辐射强度随穿透物质厚度H而变的规律为
I=I0e- μ H (朗伯-比尔定律) 式中，I、I0 —射线透过介质后与射入介质前的强度；
μ —介质对射线的吸收系数。 当放射源强度、被测介质一定时，则介质厚度H与射线 强度I的关系为:
H=(lnI0-lnI)/ μ
上式表明，测出透过介质后的射线强度，便可求出被
测介质6
放射性物位仪
放射性物位计检测物位的方法，一般为有定点检测和自 动跟踪等方式。根据被测对象的实际需要，放射源可有多种安装 方式，以适应不同的物位检测和控制的要求。
刘玉长
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核子液位仪
《液位传感器》课件
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
《液位传感器》PPT 课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 液位传感器简介 • 液位传感器的应用 • 液位传感器的技术发展 • 液位传感器市场分析 • 液位传感器的发展挑战与对策 • 液位传感器案例分析
PART 01
液位传感器简介
液位传感器的定义
液位传感器的发展挑战与 对策
技术瓶颈与挑战
精度和稳定性问题
由于液体的性质和环境因素，液位传感器在测量过程中可能存在精 度和稳定性问题，需要不断改进和优化技术。
耐腐蚀和耐磨损性能
液位传感器在液体介质中工作，需要具备优良的耐腐蚀和耐磨损性 能，以保证长期稳定性和可靠性。
防爆和防漏电设计
对于易爆、易燃、有毒等危险液体，液位传感器需要具备防爆和防漏 电设计，以确保安全可靠。
市场需求预测
未来几年，随着智能制造和工业自动化的普及，液位传感器市场需求将持续增长，尤其在 新能源、环保、智能家居等领域将有更大的应用空间。
竞争格局展望
国内企业通过技术进步和产品创新，有望在高端市场取得突破，提升市场竞争力。同时， 行业整合和兼并重组将不可避免，将进一步优化市场结构。
PART 05
自动化生产
流体输送监控
液位传感器在工业生产中用于检测液 体存储容器中的液位高度，实现自动 化控制和调节，提高生产效率和产品 质量。
在石油、天然气等流体输送过程中， 液位传感器用于监测管道和储罐中的 液位，防止溢流和空罐现象，保障安 全生产。
化工过程控制
在化工生产过程中，液位传感器用于 监测反应釜、精馏塔等设备中的液位 变化，确保化学反应和分离过程的稳 定进行。
ONE
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《液位传感器》PPT 课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 液位传感器简介 • 液位传感器的应用 • 液位传感器的技术发展 • 液位传感器市场分析 • 液位传感器的发展挑战与对策 • 液位传感器案例分析
PART 01
液位传感器简介
液位传感器的定义
液位传感器的发展挑战与 对策
技术瓶颈与挑战
精度和稳定性问题
由于液体的性质和环境因素，液位传感器在测量过程中可能存在精 度和稳定性问题，需要不断改进和优化技术。
耐腐蚀和耐磨损性能
液位传感器在液体介质中工作，需要具备优良的耐腐蚀和耐磨损性 能，以保证长期稳定性和可靠性。
防爆和防漏电设计
对于易爆、易燃、有毒等危险液体，液位传感器需要具备防爆和防漏 电设计，以确保安全可靠。
市场需求预测
未来几年，随着智能制造和工业自动化的普及，液位传感器市场需求将持续增长，尤其在 新能源、环保、智能家居等领域将有更大的应用空间。
竞争格局展望
国内企业通过技术进步和产品创新，有望在高端市场取得突破，提升市场竞争力。同时， 行业整合和兼并重组将不可避免，将进一步优化市场结构。
PART 05
自动化生产
流体输送监控
液位传感器在工业生产中用于检测液 体存储容器中的液位高度，实现自动 化控制和调节，提高生产效率和产品 质量。
在石油、天然气等流体输送过程中， 液位传感器用于监测管道和储罐中的 液位，防止溢流和空罐现象，保障安 全生产。
化工过程控制
在化工生产过程中，液位传感器用于 监测反应釜、精馏塔等设备中的液位 变化，确保化学反应和分离过程的稳 定进行。
常见液位计介绍 ppt课件
➢ 差压式液位计敏感元件为金属膜盒，它直接与被测介质接触，省去引 压导管，从而克服导管的腐蚀和阻塞问题。膜盒经毛细管与变送器的 测量室相通，它们所组成的密闭系统内充以硅油，作为传压介质。为 了毛细管经久耐用，其外部均套有金属蛇皮保护管。
34
➢ 差压液位计 ➢ 动三阀组调零
差压式液位计
35
➢ 正常投用是开正压阀 ，关平衡阀，再开负 压阀。
差压式液位计零点迁移
➢ 例：浮筒长度是30cm，轻介质密度是0.84，重介质是0.95 ，水校法算得轻介质最高液位为0.84X30=25.2cm，重介质 最高液位为0.95X30=28.5cm
➢ 人眼在区区33mm的范围内，来校验浮筒，还能准吗？？所 以最好用称重法，液位测量或密度差相当大的时候才用水 校。
31
五、压力式液位计
➢ 左图连通器原理 11
➢ 容易卡涩，清理铁屑
12
13
14
磁浮子液位计
➢ 磁浮子液位计的粗法调校 实验
➢ 得出：如果一致，说明浮 子正常，不一致说明浮子 变形或者磁翻板内部有卡 塞变形等原因，要进行维 修。
15
磁浮子液位计
➢ 磁翻板液位计的冲洗步骤。高压磁浮子排凝是密排。
➢ ①冲洗液位计之前要检查污油系统流程是否畅通，防 止低压管线和污油罐超压。污油罐液位情况，以防冒 罐。
4
常用液位计介绍
➢液位检测总体上可分为:直接检测和间接检 测两种方法。
➢直接测量是一种最为简单、直观的测量方 法，它是利用连通器的原理，将容器中的 液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺 读出液位高度。
➢间接测量，是将液位信号转化为其它相关 信号进行测量，如压力法、浮力法、电学 法、热学法等。
5
34
➢ 差压液位计 ➢ 动三阀组调零
差压式液位计
35
➢ 正常投用是开正压阀 ，关平衡阀，再开负 压阀。
差压式液位计零点迁移
➢ 例：浮筒长度是30cm，轻介质密度是0.84，重介质是0.95 ，水校法算得轻介质最高液位为0.84X30=25.2cm，重介质 最高液位为0.95X30=28.5cm
➢ 人眼在区区33mm的范围内，来校验浮筒，还能准吗？？所 以最好用称重法，液位测量或密度差相当大的时候才用水 校。
31
五、压力式液位计
➢ 左图连通器原理 11
➢ 容易卡涩，清理铁屑
12
13
14
磁浮子液位计
➢ 磁浮子液位计的粗法调校 实验
➢ 得出：如果一致，说明浮 子正常，不一致说明浮子 变形或者磁翻板内部有卡 塞变形等原因，要进行维 修。
15
磁浮子液位计
➢ 磁翻板液位计的冲洗步骤。高压磁浮子排凝是密排。
➢ ①冲洗液位计之前要检查污油系统流程是否畅通，防 止低压管线和污油罐超压。污油罐液位情况，以防冒 罐。
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常用液位计介绍
➢液位检测总体上可分为:直接检测和间接检 测两种方法。
➢直接测量是一种最为简单、直观的测量方 法，它是利用连通器的原理，将容器中的 液体引入带有标尺的观察管中，通过标尺 读出液位高度。
➢间接测量，是将液位信号转化为其它相关 信号进行测量，如压力法、浮力法、电学 法、热学法等。
5
液位控制PPT课件
3、磁浮子： 磁性浮子式液位计通过与容 器相连的连通器内的浮子随 液面（或界面）的上下移动， 由浮子内的磁钢利用磁耦合 原理驱动磁性翻板指示器， 用红白两色（液红气白）明 显直观地指示出容器内的液 位或界位。
磁翻板：
磁浮球：
4、浮球阀： 自来水直供系统
电接点式（液位开关、液位继电器）
2019/11/4
2019/11/4
.
37采用发射—反射—接收的工作模式。 雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对 象表面反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接 收的时间与到液面的距离成正比，关系式如下： D=CT/2 式中 D——雷达液位计到液面的距离 C——光速 T——电磁波运行时间
适用介质： 清水、污水、 油类及中度腐蚀性液体。
内部结构分微动开关和水银开关：
2、连杆浮球：
内部结构：
干簧管原理：
霍尔接近开关：
霍尔效应：半导体薄片置于磁场中（磁场方向垂直于薄 片），当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上 将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。产生的电动势 称为霍尔电势。
液位控制系统介绍
工程部
内容概要：
液位控制系统简述 常用液位传感器介绍
液位控制系统主要包括三部分
传感器部分： 把被测介质的液位转换为电或可视信号。 控制部分： 根据传感器送来的信号，按照预定模式操作执行机 构，达到控制液位目的。 （控制电路） 执行机构部分： 主要传送介质、调节液位的部件。（水泵等）
工作原理：
利用光线的折射及反射原理，光线在两种不同介质的分界面将产生反射或折 射现象。当被测液体处于高位时则被测液体与光电开关形成一种分界面，当被测液体 处于低位时，则空气与光电开关形成另一种分界面，这两种分界面使光电开关内部光 接收晶体所接收的的反射光强度不同，即对应两种不同的开关状态。（如下图）
第十二章 液位传感器
当蓄电池液位低于规定值时，右图b所示， 传感器即铅棒没有侵在电解液中，铅棒上没有 产生电动势，晶体管Tr1截止，这时A点电位上 升，晶体管Tr2导通，报警灯亮，通报电解液不 足。
图12.17 蓄电池液位传感器电路
————————————————— 本章完 ——————————————————
图12.6 笛簧液位开关式液位传感器的结构 1、插座 2、法兰 3、笛簧开关 4永久磁铁 5浮子
图12.7 油位报警系统构成 1、点火开关 2、报警灯 3、开挂目的阿姆鲁 4、油位传感器
笛簧开关式液位传感器的特性
图12.8 笛簧开关式液位传感器的特性
12.2热敏电阻式液位传感器
原理：利用热敏电阻上加有电压时，就有微小的电流通过，在电流的作用下，热敏电阻自 身就要发热这一性质。当热敏电阻置于油中时，因为其上的热量容易散出，所以热敏电阻的温 度不会升高而是其阻值增加；反之，当油量减少，热敏电阻暴露在空气中时，因为其上的热量 难以散出，所以热敏电阻的阻值降低。
第十二章 液位传感器
主要殊的半导体器件，而是利用浮 子与连杆，用机械方式判定液面水平使仪表动作的。主要应用在检测制动液位油量、发动机机 油液位、风窗洗涤液位、散热器冷却液液位等。
重点阐述：
（1）浮子笛簧开关式液位传感器 （2）热敏电阻式液位传感器 （3）可变电阻式液位传感器 （4）电极式液位传感器
难点与疑点
各液位传感器的工作原理与特性
12.1浮子笛簧开关式液位传感器 结构与原理：这种传感器是由树脂圆管制成的轴和可沿轴上下移动的环状浮子组成的。圆 管状轴内装有易磁化的强磁性材料制成的触点（笛簧开关），浮子内嵌有永久磁铁。笛簧开关 的内部是一对很薄的金属触头，随浮子位置的不同触头之间或者闭合，或者断开，由此可判定 出夜量是否达到规定值以内。
图12.17 蓄电池液位传感器电路
————————————————— 本章完 ——————————————————
图12.6 笛簧液位开关式液位传感器的结构 1、插座 2、法兰 3、笛簧开关 4永久磁铁 5浮子
图12.7 油位报警系统构成 1、点火开关 2、报警灯 3、开挂目的阿姆鲁 4、油位传感器
笛簧开关式液位传感器的特性
图12.8 笛簧开关式液位传感器的特性
12.2热敏电阻式液位传感器
原理：利用热敏电阻上加有电压时，就有微小的电流通过，在电流的作用下，热敏电阻自 身就要发热这一性质。当热敏电阻置于油中时，因为其上的热量容易散出，所以热敏电阻的温 度不会升高而是其阻值增加；反之，当油量减少，热敏电阻暴露在空气中时，因为其上的热量 难以散出，所以热敏电阻的阻值降低。
第十二章 液位传感器
主要殊的半导体器件，而是利用浮 子与连杆，用机械方式判定液面水平使仪表动作的。主要应用在检测制动液位油量、发动机机 油液位、风窗洗涤液位、散热器冷却液液位等。
重点阐述：
（1）浮子笛簧开关式液位传感器 （2）热敏电阻式液位传感器 （3）可变电阻式液位传感器 （4）电极式液位传感器
难点与疑点
各液位传感器的工作原理与特性
12.1浮子笛簧开关式液位传感器 结构与原理：这种传感器是由树脂圆管制成的轴和可沿轴上下移动的环状浮子组成的。圆 管状轴内装有易磁化的强磁性材料制成的触点（笛簧开关），浮子内嵌有永久磁铁。笛簧开关 的内部是一对很薄的金属触头，随浮子位置的不同触头之间或者闭合，或者断开，由此可判定 出夜量是否达到规定值以内。
水位传感器原理及应用ppt课件
12
绝对式光电编码器工作原理
挡光板 发光管
光敏二级管 码盘
13
格雷码特点
格雷码是一种数字排序系 统，其中的所有相邻整数 在它们的数字表示中只有 一个数字不同。它在任意 两个相邻的数之间转换时， 只有一个数位发生变化。 大大地减少了由一个状态 到下一个状态时逻辑的混 淆。
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
N
N
拔锁定到位 松闸时间未到
抜锁定、 开始延时
24
闸门控制PLC程序框图（部分）
闸门上、下限判断及故障判断（一）
计算开度测量和上限差值
Y 清开、关命令 电机故障
计算开度测量和下限差值
N 返回
N 到上限？
Y
和上限差值在 许可范围内？
到下限？
Y 上限标志
Y
A
B
下限标志 和下限差值在
许可范围内？
Y
N
N
传感器故障
下限位 上限位 远方/就地
接触器 输 及热继电器 出 控 制 软启动装置
空开
停止
交 流 电 源
三相异步电机
上升
状态反馈
急停 故障复归
触摸屏
下降
通信输出到计算机监控系统
S7-200PLC IO
扩 数据线 展
模 块
指示灯
开度测量12位
AD
绝对式编码器
4~20mA
模
电量变送器
22
块
闸门控制PLC程序框图（部分）
水位测量位置及作用
测量的位置：
1、水库水位； 2、尾水水位； 3、集水井水位； 4. 。。。
测量水位的作用：
液位传感器PPT课件
返16回
图12一8 用热敏电阻检测液位的原 理
返17回
图12一9 燃油油量传感器电路的例 子
返18回
图12一10 可变电阻式液位传感器
返19回
图12一11 汽油油量表电路图
返20回
图12一12 电极式液位传感器的结构
返21回
图12一13 蓄电池液位传感器电路
返22回
个人观点供参考，欢迎讨论！
下一页 返2回
12.1 浮子笛簧开关式液位传感器
如图12一2所示，浮子笛簧开关可用来作为传感器检测制动 液箱内的液位。 这种传感器可用于检测制动油油量;检测发动机机油油位;检 测洗涤液液位;检测水箱冷却液液位;以及检测沉淀物内的含 水量。
上一页 下一页 返2一3所示的是笛簧开关式液位传感器的结构图，工作原 理与上面讲的类似，也是利用了内装笛簧开关的树脂管与内 部设有永久磁铁的浮子，通过浮子的上、下位置的变化使笛 簧开关接通或闭合，从而判定液面是在规定位置之上，还是 之下。这种传感器一般用于检测发动机机油的液面高度，液 位异常时，液位传感器闭合，报警灯亮。油位报警系统的构 成如图12一4所示，笛簧开关式液位传感器的特性如图12一 5所示。
第12章 液位传感器
12.1 浮子笛簧开关式液位传感器 12.2 热敏电阻式液位传感器 12.3 可变电阻式液位传感器 12.4 电极式液位传感器
1
12.1 浮子笛簧开关式液位传感器
如图12一1所示，这种传感器是由树脂圆管制成的轴和可沿 轴上下移动的环状浮子组成的。圆管状轴内装有由易磁化的 强磁性材料制成的触点(笛簧开关)，浮子内嵌有永久磁铁。 笛簧开关的内部是一对很薄的金属触头，随浮子位置的不同 触头之间或者闭合，或者断开，由此就可以判定出液量是达 到规定量，还是少于规定量.
图12一8 用热敏电阻检测液位的原 理
返17回
图12一9 燃油油量传感器电路的例 子
返18回
图12一10 可变电阻式液位传感器
返19回
图12一11 汽油油量表电路图
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图12一12 电极式液位传感器的结构
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图12一13 蓄电池液位传感器电路
返22回
个人观点供参考，欢迎讨论！
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12.1 浮子笛簧开关式液位传感器
如图12一2所示，浮子笛簧开关可用来作为传感器检测制动 液箱内的液位。 这种传感器可用于检测制动油油量;检测发动机机油油位;检 测洗涤液液位;检测水箱冷却液液位;以及检测沉淀物内的含 水量。
上一页 下一页 返2一3所示的是笛簧开关式液位传感器的结构图，工作原 理与上面讲的类似，也是利用了内装笛簧开关的树脂管与内 部设有永久磁铁的浮子，通过浮子的上、下位置的变化使笛 簧开关接通或闭合，从而判定液面是在规定位置之上，还是 之下。这种传感器一般用于检测发动机机油的液面高度，液 位异常时，液位传感器闭合，报警灯亮。油位报警系统的构 成如图12一4所示，笛簧开关式液位传感器的特性如图12一 5所示。
第12章 液位传感器
12.1 浮子笛簧开关式液位传感器 12.2 热敏电阻式液位传感器 12.3 可变电阻式液位传感器 12.4 电极式液位传感器
1
12.1 浮子笛簧开关式液位传感器
如图12一1所示，这种传感器是由树脂圆管制成的轴和可沿 轴上下移动的环状浮子组成的。圆管状轴内装有由易磁化的 强磁性材料制成的触点(笛簧开关)，浮子内嵌有永久磁铁。 笛簧开关的内部是一对很薄的金属触头，随浮子位置的不同 触头之间或者闭合，或者断开，由此就可以判定出液量是达 到规定量，还是少于规定量.
液位传感器ppt课件
2018/10/22
而电容量也随之减小。
4
变面积式电容传感器的特性
变面积式电容传感器的输出特性是线性的，
灵敏度是常数。这一类传感器多用于检测直线位
移、角位移、尺寸等参量。 请画出变面积式电容传感器的输出特性曲线！
2018/10/22
5
二、变间隙式电容传感器
当动极板受被测物体作用引起位移时， 改变了两极板之间的距离d，从而使电容量 发生变化。 实际使用时，总是使初始极距d0尽量 小些，以提高灵敏度，但这也带来了变间 隙式电容器的行程较小的缺点。
2018/10/22 16
微加工三轴加速度传感器
技术指标：
灵敏度：500mV/g ，
量程：10g， 频率范围：0.5-2000Hz， 安装谐振点:8kHz ， 分辨力：0.00004g ，
重量：200g ，
安装螺纹：M5 mm ，
线性误差：≤1%
2018/10/22 17
硅微加工加速度传感器原理
2018/10/22
6
变间隙式电容传感器的特性曲线
a）
结构示意图 b）电容量与极板距离的关系 1—定极板 2—动极板
从图中可以看到，为了提高灵敏度，应使当d0小 些还是大些？当变间隙式电容传感器的初始极距d0较 小时，它的测量范围变大还是变小？
2018/10/22 7
三、变介电常数式
因为各种介质的相对介电常数不同，所以在电 容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也 就不同。
六、脉冲调制电路
七、调频电路
2018/10/22
10
第三节
电容式传感器的应用
电容器的容量受三个因素影响，即：极距x、 相对面积A 和极间介电常数 。固定其中两个变 量，电容量C 就是另一个变量的一元函数。只要
而电容量也随之减小。
4
变面积式电容传感器的特性
变面积式电容传感器的输出特性是线性的，
灵敏度是常数。这一类传感器多用于检测直线位
移、角位移、尺寸等参量。 请画出变面积式电容传感器的输出特性曲线！
2018/10/22
5
二、变间隙式电容传感器
当动极板受被测物体作用引起位移时， 改变了两极板之间的距离d，从而使电容量 发生变化。 实际使用时，总是使初始极距d0尽量 小些，以提高灵敏度，但这也带来了变间 隙式电容器的行程较小的缺点。
2018/10/22 16
微加工三轴加速度传感器
技术指标：
灵敏度：500mV/g ，
量程：10g， 频率范围：0.5-2000Hz， 安装谐振点:8kHz ， 分辨力：0.00004g ，
重量：200g ，
安装螺纹：M5 mm ，
线性误差：≤1%
2018/10/22 17
硅微加工加速度传感器原理
2018/10/22
6
变间隙式电容传感器的特性曲线
a）
结构示意图 b）电容量与极板距离的关系 1—定极板 2—动极板
从图中可以看到，为了提高灵敏度，应使当d0小 些还是大些？当变间隙式电容传感器的初始极距d0较 小时，它的测量范围变大还是变小？
2018/10/22 7
三、变介电常数式
因为各种介质的相对介电常数不同，所以在电 容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也 就不同。
六、脉冲调制电路
七、调频电路
2018/10/22
10
第三节
电容式传感器的应用
电容器的容量受三个因素影响，即：极距x、 相对面积A 和极间介电常数 。固定其中两个变 量，电容量C 就是另一个变量的一元函数。只要
超声波传感器-及液位检测-共23页PPT资料课件.ppt
相关知识
• 超声波是一种机械波，它方向性好， 穿透力强，遇到杂质或分界面会产生显 著的反射。利用这些物理性质，可把一 些非电量转换成声学参数，通过压电元 件转换电量。超声波传感器就是利用超 声波的特性，将非电量转换为电量的测 量装置。超声波传感器又称为超声波换 能器或超声波探头。
• 超声检测是一种无损检测。在工业中 广泛用于金属构件、混凝土制品、陶瓷 制品的探伤及厚度检测，此外在物位、 野味、流量、流速、防盗报警以及生活 中的其他许多领域，超声波的应用也越 来越广泛。
• 安装测量探头处的容器壁要求能够良好的 传递信号的硬质材料制成。例如：碳钢、不锈 钢、各种硬金属、玻璃钢、硬质塑料、陶瓷、 玻璃、硬橡胶等材料或其复合材料。安装测量 探头处的容器壁若为多层材料，则层间应紧密 接触，无气泡或气体夹层，该处容器壁的内外 表面应平整。例如：硫化硬橡胶层、不锈钢衬 层、钛衬层等。
正比。及声速为 U=λf 式中，λ为超声波 的波长;f为超声波的频率。
2.反射与折射
通过两种不同的介质时，超声波产生反 射和折射现象。但当它由气体传播到液体或 固体中，或由固体、液体传播到气体中时， 由于介质密度相差太大而几乎全部发声反射 。
•
。
• 3.声波的衰减
• 通过同种介质时，超声波随着传播速度的 增加，其强度因介质吸收能量而衰减。
一、超声波传感器的外形结构和特性
• （一）超声波传感器的外形
• （二）超声波传感器的特性
• 特点：
•
超声波传感器具有小角度、小盲
区、测量准确、无接触、防水、防腐
蚀、低成本等优点。可应用于液位、
物位检测，可保证在液面有泡沫豁达
的晃动、不易检测到回波的情况下有
稳定的输出。
固态液位传感器完整ppt
Automation & Control Products Slide 9
LLE 系列 -加强型液位传感器
Honeywell
LLE系列比LL系列在哪些地方得到加强...
❖ LLE系列是一种新式加强的液位传感器
❖ 它将LL系列的引线框式和电缆接合式光学组件替换为一个PCB板，那些
光学组件和增强电路安装在这个PCB板上。
➢ LL系列液位传感器应用历史超过10年 ➢ 这是基于内部反射光原理的固态传感器 ➢ LL采用LED和Optoschmitt探测器 ➢ 在球形液面边界处折射率发生显著改变 ➢ LLE强化液位传感器比LL系列性能更加优越
Honeywell S&C认证代理商 深圳欧普瑞科技有限公司
Automation & Control Products Slide 3
Honeywell
优点
• 精确，可重复开关点
• 可以在有限空间环境下安装 使用
• 兼容微处理器
• 安装简便，节省装配时间
Honeywell S&C认证代理商 深圳欧普瑞科技有限公司
Automation & Control Products Slide 6
固态液位传感器的典型应用
家用电气 Spa浴器 售货机 食品和饮料 医疗 压缩机 HVAC 机床 汽车
加强型液位传感器LLE
Honeywell
4个新式灯具:
LLE101000 具有内螺纹安装外壳，并提供腈橡胶密封垫圈
细节参阅互动式产品目录
数据表单和安装说明(PK XP-4059)请参阅互动式产品目录
细节参阅互动式产品目录
LLE1 00 具有螺纹安装外壳，并提供
一个腈橡胶密封垫圈
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正常工作 指示灯 电源 指示灯 超限灯
设定按钮
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二、硅微加工加速度传感器
图示加速度传感器以微细
加工技术为基础，既能测量交
变加速度（振动），也可测量 惯性力或重力加速度。其工作
电压为2.7～5.25V，加速度测
量范围为数个g，可输出与加
速度成正比的电压也可输出占
空比正比于加速度的PWM 脉 冲。
2018/10/22
6
变间隙式电容传感器的特性曲线
a）
结构示意图 b）电容量与极板距离的关系 1—定极板 2—动极板
从图中可以看到，为了提高灵敏度，应使当d0小 些还是大些？当变间隙式电容传感器的初始极距d0较 小时，它的测量范围变大还是变小？
2018/10/22 7
三、变介电常数式
因为各种介质的相对介电常数不同，所以在电 容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也 就不同。
当于悬臂梁。 当它感受到上下振动时，C1、C2呈差动变化。与加速度测
试单元封装在同一壳体中的信号处理电路将Δ C 转换成直流输
出电压。它的激励源也做在同一壳体内，所以集成度很高。由 于硅的弹性滞后很小，且悬臂梁的质量很轻，所以频率响应可 达1kHz以上，允许加速度范围可达10g 以上。 如果在壳体内的三个相互垂直方向安装三个加速度传感 器，就可以测量三维方向的振动或加速度。
六、脉冲调制电路
七、调频电路
2018/10/22
10
第三节
电容式传感器的应用
电容器的容量受三个因素影响，即：极距x、 相对面积A 和极间介电常数 。固定其中两个变 量，电容量C 就是另一个变量的一元函数。只要
想办法将被测非电量转换成极距或者面积、介电
常数的变化，就可以通过测量电容量这个电参数
来达到非电量电测的目的。
2018/10/22 16
微加工三轴加速度传感器
技术指标：
灵敏度：500mV/g ，
量程：10g， 频率范围：0.5-2000Hz， 安装谐振点:8kHz ， 分辨力：0.00004g ，
重量：200g ，
安装螺纹：M5 mm ，
线性误差：≤1%
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硅微加工加速度传感器原理
2018/10/22 19
加速度传感器在汽车中的应用
装有传感 器的假人 气囊
加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器。当测 得的负加速度值超过设定值时， 微处理器据此判断发生了碰 撞，于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀， 托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。
2018/10/22 20
2018/10/22
11
一、电容式液位计
棒状电极（金属管）外 面包裹聚四氟乙烯套管，当 被测液体的液面上升时，引
起棒状电极与导电液体之间
的电容变大。
聚四氟乙烯外套
电容式液位限位传感器
液位限位传感器与液
位变送器的区别在于：它
不给出模拟量，而是给出
开关量。当液位到达设定
值时，它输出低电平。但
也可以选择输出为高电平
液位传感器
第一节
电容式传感器的工作原理 及结构形式源自电容传感器的基本理想公式为
C
A 0 rA
d d
上式中，哪几个参量是变量？可以做成哪 几种类型的电容传感器？
2018/10/22
2
第一节
电容式传感器的工作原理 及结构形式
电容传感器的基本理想公式为
C
A 0 rA
d d
的型号。
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液位限位传感器 的设定
定方法十分简单： 用手指压住设定按钮， 当液位达到设定值时，放开 按钮，智能仪器就记住该设 设定按钮 智能化液位传感器的设
定。正常使用时，当水位高
于该点后，即可发出报警信 号和控制信号。
2018/10/22 14
智能化液位限位传感器的设定按钮
表3-1 几种介质的相对介电常数
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变介电常数式电容传感器的用途
根据表3-1，分析不同介质对变介电常数电容器 的影响。在电容器两极板间插入干的纸和潮湿的纸 时，哪一种情况下的电容量大？可以用于测量什么 非电量？
2018/10/22
9
第二节
电容式传感器的测量电路
一、普通交流电桥
二、紧耦合电感臂电桥 三、变压器电桥 四、双T电桥电路 五、运算放大器式测量电路
汽车气囊的保护作用
使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞 时，经控制系统使气囊迅速充气 。
2018/10/22 21
汽车气囊对驾驶员的保护作用
2018/10/22
22
利用加速度传感器实现
延时起爆的钻地炸弹
传感器安装位置
2018/10/22
23
三、湿敏电容
利用具有很大吸湿性的绝缘材料作为电容 传感器的介质，在其两侧面镀上多孔性电极。 当相对湿度增大时，吸湿性介质吸收空气中的 水蒸气，使两块电极之间的介质相对介电常数 大为增加（水的相对介电常数为80），所以电 容量增大。
改变A、d、 三个参量中的任意一个量，均可使 平板电容的电容量C 改变。
固定三个参量中的两个，可以做成三种类型的电
容传感器。
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一、变面积式电容传感器
图a是平板形直线位移式结构，其中极板1可以左右移动， 称为动极板。极板2固定不动，称为定极板。图b是同心圆筒形 变面积式传感器。外圆筒不动，内圆筒在外圆筒内作上、下直 线运动。图c是一个角位移式的结构。极板2的轴由被测物体带 动而旋转一个角位移 度时，两极板的遮盖面积A就减小，因
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而电容量也随之减小。
4
变面积式电容传感器的特性
变面积式电容传感器的输出特性是线性的，
灵敏度是常数。这一类传感器多用于检测直线位
移、角位移、尺寸等参量。 请画出变面积式电容传感器的输出特性曲线！
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二、变间隙式电容传感器
当动极板受被测物体作用引起位移时， 改变了两极板之间的距离d，从而使电容量 发生变化。 实际使用时，总是使初始极距d0尽量 小些，以提高灵敏度，但这也带来了变间 隙式电容器的行程较小的缺点。
1—加速度测试单元
2—信号处理电路 3—衬底 4—底层多晶硅（下电极） 5—多晶硅悬臂梁
6—顶层多晶硅（上电极）
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利用微电子加工技术，可以将一块多晶硅加工成多层结
构。在硅衬底上，制造出三个多晶硅电极，组成差动电容C1、
C2。图中的底层多晶硅和顶层多晶硅固定不动。中间层多晶硅
是一个可以上下微动的振动片。其左端固定在衬底上，所以相
设定按钮
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二、硅微加工加速度传感器
图示加速度传感器以微细
加工技术为基础，既能测量交
变加速度（振动），也可测量 惯性力或重力加速度。其工作
电压为2.7～5.25V，加速度测
量范围为数个g，可输出与加
速度成正比的电压也可输出占
空比正比于加速度的PWM 脉 冲。
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变间隙式电容传感器的特性曲线
a）
结构示意图 b）电容量与极板距离的关系 1—定极板 2—动极板
从图中可以看到，为了提高灵敏度，应使当d0小 些还是大些？当变间隙式电容传感器的初始极距d0较 小时，它的测量范围变大还是变小？
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三、变介电常数式
因为各种介质的相对介电常数不同，所以在电 容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也 就不同。
当于悬臂梁。 当它感受到上下振动时，C1、C2呈差动变化。与加速度测
试单元封装在同一壳体中的信号处理电路将Δ C 转换成直流输
出电压。它的激励源也做在同一壳体内，所以集成度很高。由 于硅的弹性滞后很小，且悬臂梁的质量很轻，所以频率响应可 达1kHz以上，允许加速度范围可达10g 以上。 如果在壳体内的三个相互垂直方向安装三个加速度传感 器，就可以测量三维方向的振动或加速度。
六、脉冲调制电路
七、调频电路
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第三节
电容式传感器的应用
电容器的容量受三个因素影响，即：极距x、 相对面积A 和极间介电常数 。固定其中两个变 量，电容量C 就是另一个变量的一元函数。只要
想办法将被测非电量转换成极距或者面积、介电
常数的变化，就可以通过测量电容量这个电参数
来达到非电量电测的目的。
2018/10/22 16
微加工三轴加速度传感器
技术指标：
灵敏度：500mV/g ，
量程：10g， 频率范围：0.5-2000Hz， 安装谐振点:8kHz ， 分辨力：0.00004g ，
重量：200g ，
安装螺纹：M5 mm ，
线性误差：≤1%
2018/10/22 17
硅微加工加速度传感器原理
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加速度传感器在汽车中的应用
装有传感 器的假人 气囊
加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器。当测 得的负加速度值超过设定值时， 微处理器据此判断发生了碰 撞，于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀， 托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。
2018/10/22 20
2018/10/22
11
一、电容式液位计
棒状电极（金属管）外 面包裹聚四氟乙烯套管，当 被测液体的液面上升时，引
起棒状电极与导电液体之间
的电容变大。
聚四氟乙烯外套
电容式液位限位传感器
液位限位传感器与液
位变送器的区别在于：它
不给出模拟量，而是给出
开关量。当液位到达设定
值时，它输出低电平。但
也可以选择输出为高电平
液位传感器
第一节
电容式传感器的工作原理 及结构形式源自电容传感器的基本理想公式为
C
A 0 rA
d d
上式中，哪几个参量是变量？可以做成哪 几种类型的电容传感器？
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第一节
电容式传感器的工作原理 及结构形式
电容传感器的基本理想公式为
C
A 0 rA
d d
的型号。
2018/10/22 13
液位限位传感器 的设定
定方法十分简单： 用手指压住设定按钮， 当液位达到设定值时，放开 按钮，智能仪器就记住该设 设定按钮 智能化液位传感器的设
定。正常使用时，当水位高
于该点后，即可发出报警信 号和控制信号。
2018/10/22 14
智能化液位限位传感器的设定按钮
表3-1 几种介质的相对介电常数
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变介电常数式电容传感器的用途
根据表3-1，分析不同介质对变介电常数电容器 的影响。在电容器两极板间插入干的纸和潮湿的纸 时，哪一种情况下的电容量大？可以用于测量什么 非电量？
2018/10/22
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第二节
电容式传感器的测量电路
一、普通交流电桥
二、紧耦合电感臂电桥 三、变压器电桥 四、双T电桥电路 五、运算放大器式测量电路
汽车气囊的保护作用
使用加速度传感器可以在汽车发生碰撞 时，经控制系统使气囊迅速充气 。
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汽车气囊对驾驶员的保护作用
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利用加速度传感器实现
延时起爆的钻地炸弹
传感器安装位置
2018/10/22
23
三、湿敏电容
利用具有很大吸湿性的绝缘材料作为电容 传感器的介质，在其两侧面镀上多孔性电极。 当相对湿度增大时，吸湿性介质吸收空气中的 水蒸气，使两块电极之间的介质相对介电常数 大为增加（水的相对介电常数为80），所以电 容量增大。
改变A、d、 三个参量中的任意一个量，均可使 平板电容的电容量C 改变。
固定三个参量中的两个，可以做成三种类型的电
容传感器。
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一、变面积式电容传感器
图a是平板形直线位移式结构，其中极板1可以左右移动， 称为动极板。极板2固定不动，称为定极板。图b是同心圆筒形 变面积式传感器。外圆筒不动，内圆筒在外圆筒内作上、下直 线运动。图c是一个角位移式的结构。极板2的轴由被测物体带 动而旋转一个角位移 度时，两极板的遮盖面积A就减小，因
2018/10/22
而电容量也随之减小。
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变面积式电容传感器的特性
变面积式电容传感器的输出特性是线性的，
灵敏度是常数。这一类传感器多用于检测直线位
移、角位移、尺寸等参量。 请画出变面积式电容传感器的输出特性曲线！
2018/10/22
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二、变间隙式电容传感器
当动极板受被测物体作用引起位移时， 改变了两极板之间的距离d，从而使电容量 发生变化。 实际使用时，总是使初始极距d0尽量 小些，以提高灵敏度，但这也带来了变间 隙式电容器的行程较小的缺点。
1—加速度测试单元
2—信号处理电路 3—衬底 4—底层多晶硅（下电极） 5—多晶硅悬臂梁
6—顶层多晶硅（上电极）
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利用微电子加工技术，可以将一块多晶硅加工成多层结
构。在硅衬底上，制造出三个多晶硅电极，组成差动电容C1、
C2。图中的底层多晶硅和顶层多晶硅固定不动。中间层多晶硅
是一个可以上下微动的振动片。其左端固定在衬底上，所以相