位移传感器又称为线性传感器它分为电感式位移传感器
位移传感器又称为线性传感器
位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,位移传感器超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。
电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
简介电感式位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。
位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
光电式位移传感器利用激光三角反射法进行测量,对被测物体材质没有任何要求,主要影响为环境光强和被测面是否平整。
比如公路测量用到真尚有的激光位移传感器,就对传感器进行了特殊配置,与普通情况不一样。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。
其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
原理计量光栅是利用光栅的莫尔条纹现象来测量位移的。
“莫尔”原出于法文Moire,意思是水波纹。
几百位移传感器年前法国丝绸工人发现,当两层薄丝绸叠在一起时,将产生水波纹状花样;如果薄绸子相对运动,则花样也跟着移动,这种奇怪的花纹就是莫尔条纹。
一般来说,只要是有一定周期的曲线簇重叠起来,便会产生莫尔条纹。
计量光栅在实际应用上有透射光栅和反射光栅两种;按其作用原理又可分为辐射光栅和相位光栅;按其用途可分为直线光栅和圆光栅。
下面以透射光栅为例加以讨论。
透射光栅尺上均匀地刻有平行的刻线即栅线,a为刻线宽,b为两刻线之间缝宽,W=a+b称为光栅栅距。
位移传感器的工作原理
位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器.该位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
该位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。
位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
磁致伸缩线性位移传感器的工作原理磁致伸缩线性位移传感器的工作原理:当工作时,由电子仓内电子电路产生一起始脉冲,此起始脉冲在波导丝中传输时,同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场,当这个磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差,即可精确测出被测的位移和液位。
该产品主要应用于要求测量精度高、使用环境较恶劣的位移和液位测量系统中。
具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。
它的输出信号是一个真正的绝对位置输出,而不是比例的或需要再放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,因此不必像其它液位传感器一样需要定期重标和维护;正是因为它的输出信号为绝对值,所以即使电源中断重新接通也不会对数据接收构成问题,更无须重新归回零位。
与其它液位变送器或液位计相比有明显的优势,它可广泛应用于石油、化工、制药、食品、饮料等行业,对各种液罐的液位进行计量和控制。
作为位移传感器,它不但可以测量运动物体的直线位移,而且还可同时给出运动物体的速度模拟信号。
电涡流传感器是由DJ型前置放大器和电涡流探头组合构成,它是一种趋近式传感系统。
由于其长期工作可靠性好,灵敏度高,抗干扰能力强,采用非接触测量,响应速度快,耐高温,能在油、汽、水等恶劣环境下长期连续工作,检测不受油污、蒸汽等介质的影响,已广泛应用于电力、石化、冶金、钢铁、航空航天等大中型企业,对各种旋转机械的轴位移、振动、转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线监测和安全保护,为精密诊断系统提供了全息动态特性,有效地对设备进行保护。
接近开关的分类与学习
一、电感式接近开关:只能检测金属物体1.工作原理电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器,它由L C高频振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,使物体内部产生涡流。
这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化,由此识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。
这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。
2.工作流程方框图术语解释1.检测距离:动作距离是指检测体按一定方式移动时,从基准位置(接近开关的感应表面)到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。
额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。
2.设定距离:接近开关在实际工作中整定的距离,一般为额定动作距离的0.8倍。
3.回差值:动作距离及复位距离之间的绝对值。
4.标准检测体:可使接近开关作比较的金属检测体。
本厂所采用的检测体为正方形的A3钢,厚度为1m m,所采用的边长是接近开关检测面的 2.5倍。
5.输出状态:分常开和常闭。
当无检测物体时,常开型的接近开关所接通的负载,由于接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作,当检测到物体时,晶体管导通,负载得电工作。
6.检测方式:分埋入式和非埋入式。
埋入式的接近开关在安装上为齐平安装型,可及安装的金属物件形成同一表面,非埋入式的接近开关则需把感应头露出,以达到其长检测距离的目的。
7.响应频率f:按规定的1秒的时间间隔内,接近开关动作循环的次数。
响应时间t:接近开关检测到物体时间到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。
可用公式换算t=1/f以NPN型输出的接近开关为例8.导通压降:既接近开关在导通状态时,开关内输出晶体管上的电压降。
9.输出形式:分n p n二线,n p n三线,n p n四线,p n p二线,p n p 三线,p n p四线,D C二线,A C二线,A C五线(自带继电器)等几种常用的形式输出。
注意事项1:当检测物体为非金属时,检测距离要减小,另外很薄的镀膜层也是检测不到的。
位移传感器
差动变压器式电感传感器是常用的互感型传感器,其结构形式有 多种,以螺管形应用较为普遍,其结构及工作原理如图3-7(a)、(b) 所示。传感器主要由线圈、铁心和活动衔铁三个部分组成。线圈包括一 个初级线圈和两个反接的次级线圈,当初级线圈输入交流激励电压时, 次级线圈将产生感应电动势e1和e2。由于两个次级线圈极性反接,因此 传感器的输出电压为两者之差,即ey=e1-e2。活动衔铁能改变线圈之 间的耦合程度。输出ey的大小随活动衔铁的位置而变。当活动衔铁的位 置居中时,即e1=e2,ey=0;当活动衔铁向上移时,即e1> e2 , ey>0;当活动衔铁向下移时,即e1< e2 ,ey<0。活动衔铁的位置往 复变化,其输出电压ey,也随之变化,输出特性如图3-7(c)所示。
2. 数字式位移传感器 数字式位移传感器有光栅、磁栅、感应同步器等,它们的共同
特点是利用自身的物理特征,制成直线型和圆形结构的位移传感器,输 出信号都是脉冲信号,每一个脉冲代表输入的位移当量,通过计数脉冲
就可以统计位移的尺寸。下面主要以光栅传感器和感应同步器来介绍数 字式传感器的工作原理。 1)光栅位移传感器
光栅是一种新型的位移检测元件,有圆光栅和直线光栅两种。它 的特点是测量精确高(可达±1um)、响应速度快和量程范围大(一般 为1—2m,连接使用可达到10m)等。
光栅由标尺光栅和指示光栅组成,两者的光刻密度相同,但体长相 差很多,其结构如图3-8所示。
光栅条纹密度一般为每毫米25,50,100,250条等。把指示光 栅平行地放在标尺光栅上面,并且使它们的刻线相互倾斜一个很小的角 度 ,这时在指示光栅上就出现几条较粗的明暗条纹,称为莫尔条纹。
关于美国MTS位移传感器工作原理及产品的6特点
关于美国MTS位移传感器工作原理及产品的6特点美国MTS位移传感器又称为线性传感器,把位移转换为电量的传感器。
位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。
美国MTS位移传感器工作原理1、电位器式位移传感器原理电位器式位移传感器,它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。
普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。
但是,为实现测量位移目的而设计的电位器,要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。
电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。
物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。
阻值的变化量反映了位移的量值,阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。
通常在电位器上通以电源电压,以把电阻变化转换为电压输出。
线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化,其输出特性亦呈阶梯形。
如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件,则过大的阶跃电压会引起系统振荡。
因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。
电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。
它的优点是:结构简单,输出信号大,使用方便,价格低廉。
2、磁致伸缩位移传感器原理它主要是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。
由于在之前的文章中,皮卡中国小编已经为大家介绍了磁致伸缩位移传感器原理,在这里就不做赘述了。
常见MTS位移传感器特点1、绕位移传感器它是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体,并把它绕在绝缘骨架上制成。
绕线电位器特点是接触电阻小,精度高,温度系数小,其缺点是分辨力差,阻值偏低,高频特性差。
主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。
2、导电塑料位移传感器用特殊工艺将DAP(邻苯二甲酸二稀丙脂)电阻浆料覆在绝缘机体上,加热聚合成电阻膜,或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。
位移传感器资料
位移传感器资料整理一定义位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,位移传感器超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。
电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
二分类2.1 按运动分类型直线位移传感器和角度位移传感器2.2 按材料分类a.金属膜位移传感器b.导电位移传感器c.光电式位移传感器d.磁敏式位移传感器e.金属玻璃铀传感器f.绕线式位移传感器g.电位器位移传感器2.3 广义分类A 机械式1)模拟式电位器式,电阻应变式,电容式,螺旋管电感式,差动变压式,涡流式,光电式,霍尔器件式,微波式,超声波式2)数字式光栅式和磁栅式B 接近式电容式,涡流式,霍尔效应式,光电式,热释电式,多普勒式,电磁感应式,微波式,超声波式C 转速式一般有光电式D 多普勒式E 液位式浮子式,平衡浮筒式,压差电容式,导电式,超声波式,放射式F 流量及流量式 电磁式,涡流式,超声波式,热导式,激光式,光纤式,浮子式,涡轮式,空间滤波式G 激光位移式三 原理及适用范围1. 机械位移传感器a.电位器式如图3.1.1所示为电位器的一般结构。
图3.1.2所示,电位器上电刷将电阻体电阻分成R 12和R 23,输出电压为U 12。
改变电刷的接触位置R 12亦随之改变,输出电压U 12也随着改变。
b.电容式常用的有变极距和变面积两种。
下面以变极距式电容传感器为例(如图3.1.3所示)进行说明。
可动极板移动引起d 发生变化,由C=εA/d 只要测出电容变化量C ∆就可以求出位移变化量d ∆。
c.螺旋管式电感位移传感器原理:螺旋管中铁芯的位移引起电感的变化,从而通过电感的变化量可求出位移的变化量。
24N AL lπμ=(其中l 为插入线圈的铁芯长度)图3.1.2 电位器电路图3.1.1 电位器的一般结构图3.1.3 变极距式电容传感器原理螺旋管电感位移传感器检测位移从数毫米到数百毫米,缺点是灵敏度低。
位移传感器
常见的位移传感器种类及优缺点随着传感器科技不断创新发展,位移传感器也产生了很多种类,而我们最常用到的为五种--磁致式、光电式、电位器式、霍尔式、线绕式。
由于每种产品所采用的材质和性质不一,它们都有各自的优缺点。
磁致式:利用两个不同磁场相交时产生的应变脉冲信号来计算出磁场相交点的准确位置。
测量过程是由传感器的电子仓内产生电流脉冲,该电流脉冲在波导管内传输,并在管外产生一个圆周磁场,当该磁场和套在波导管上作为位置变化的活动磁环产生的磁场相交时,由于磁致伸缩的作用波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号,这个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度传输并很快被电子仓检测到,通过测量时间便可确定距离了。
由于输出信号是一个真正的绝对值,而不是比例的或放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,更无需定期重标。
优点:重复精度高,抗干扰能力强,非接触式不易磨损,使用寿命长。
缺点:必须要有绝对的稳定电压输入,否者输出不正常。
光电式:它根据被测对象阻挡光通量的多少来测量对象的位移或几何尺寸。
特点是属于非接触式测量,并可进行连续测量。
优点:光电式位移传感器常用于连续测量线材直径或在带材边缘位置控制系统中用作边缘位置传感器。
缺点:应用范围不广只是适合某些特点进行提高。
霍耳式:它的测量原理是保持霍耳元件(见半导体磁敏元件)的激励电流不变,并使其在一个梯度均匀的磁场中移动,则所移动的位移正比于输出的霍耳电势。
磁场梯度越大,灵敏度越高;梯度变化越均匀,霍耳电势与位移的关系越接近于线性。
图2中是三种产生梯度磁场的磁系统:a系统的线性范围窄,位移Z=0时,霍耳电势≠0;b系统当Z2毫米时具有良好的线性,Z=0时,霍耳电势=0;c系统的灵敏度高,测量范围小于1毫米。
图中N、S分别表示正、负磁极。
优点:惯性小、频响高、工作可靠、寿命长,因此常用于将各种非电量转换成位移后再进行测量的场合。
线绕式电位器:由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化,其输出特性亦呈阶梯形。
LVDT原理
一、LVDT的重要性DEH调节系统由算法控制器、伺服放大器、伺服阀、油动机及其位置反馈(LVDT)组成。
当给定值或外界负荷变化时,DEH算法控制器输出开大或关小汽阀的电压信号,经伺服放大器转换成电流信号输出到伺服阀,再由伺服阀将电信号转换成机械位移信号,经喷嘴控制使伺服阀阀芯产生位移,输出高压抗燃油对油动机进行控制。
当油动机移动时,用于反馈的位移传感器(LVDT)将油动机的机械位移转换成电压信号参与伺服闭环控制。
因此LVDT的精度及可靠性直接影响DEH系统的调节品质与动态响应特性。
LVDT(Linear.Variable.Differential.Transformer)是线性可变差动变压器缩写。
工作原理简单地说是铁芯可动变压器。
它由一个初级线圈,两个次级线圈,铁芯,线圈骨架,外壳等部件组成。
当铁芯由中间向两边移动时,次级两个线圈输出电压之差与铁芯移动成线性关系。
位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器.该位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
该位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。
位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
二、需要解决的问题DEH系统在使用中偶尔发现位移传感器的铁芯有卡涩现象或铁芯断裂现象。
经过研究发现造成以上故障的原因有:1、DEH系统原来设计的LVDT结构通常为刚性连接,导致的卡涩现象普遍是由于动臂在冷热态的状态下,使支架上产生了作用于导杆的径向力,而引起导杆卡涩;2、安装人员在现场安装LVDT时,没有很好地调整LVDT而产生了作用于导杆的径向力,而引起导杆卡涩。
位移传感器的工作原理
位移传感器的工作原理位移传感器是一种用于测量物体位移或者位置的设备,广泛应用于工业自动化、机械创造、航空航天等领域。
它能够将物体的位移转化为电信号输出,提供准确的位移测量数据,为工程师和研究人员提供重要的参考信息。
一、工作原理位移传感器的工作原理基于不同的技术原理,常见的包括电阻式、电容式、电感式、光电式和霍尔效应式等。
以下将分别介绍这些工作原理。
1. 电阻式位移传感器电阻式位移传感器利用电阻值的变化来测量位移。
它通常由一个电阻元件和一个滑动触点组成。
当物体发生位移时,滑动触点会相应地改变与电阻元件之间的接触面积,从而改变电阻值。
通过测量电阻值的变化,可以确定物体的位移。
2. 电容式位移传感器电容式位移传感器利用电容值的变化来测量位移。
它由两个电极之间的电介质组成,当物体发生位移时,电介质的相对位置会发生改变,从而改变电容值。
通过测量电容值的变化,可以确定物体的位移。
3. 电感式位移传感器电感式位移传感器利用电感值的变化来测量位移。
它由一个线圈和一个磁铁组成,当物体发生位移时,磁铁的位置相对于线圈会发生改变,从而改变电感值。
通过测量电感值的变化,可以确定物体的位移。
4. 光电式位移传感器光电式位移传感器利用光的传输和接收来测量位移。
它由一个光源和一个光敏元件组成,当物体发生位移时,光线的传输路径会发生改变,从而改变光敏元件接收到的光强度。
通过测量光强度的变化,可以确定物体的位移。
5. 霍尔效应式位移传感器霍尔效应式位移传感器利用霍尔元件的特性来测量位移。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的半导体器件,当物体发生位移时,磁场的强度和方向会发生改变,从而改变霍尔元件的输出电压。
通过测量输出电压的变化,可以确定物体的位移。
二、应用领域位移传感器广泛应用于各个领域,以下列举几个常见的应用领域。
1. 工业自动化在工业自动化领域,位移传感器被用于监测机器人的位置和姿态,实现精确的定位和运动控制。
它还可以用于测量生产线上的物体位置,确保生产过程的准确性和稳定性。
位移传感器
位移传感器一、简介位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。
按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。
模拟式又可分为物性型和结构型两种。
常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。
数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。
这种传感器发展迅速,应用日益广泛。
位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。
其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
二、工作原理电位器式位移传感器,它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。
普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。
但是,为实现测量位移目的而设计的电位器,要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。
电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。
物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。
阻值的变化量反映了位移的量值,阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。
通常在电位器上通以电源电压,以把电阻变化转换为电压输出。
线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化,其输出特性亦呈阶梯形。
如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件,则过大的阶跃电压会引起系统振荡。
因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。
电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。
它的优点是:结构简单,输出信号大,使用方便,价格低廉。
位移传感器
栅位移传感器
光栅位移传感器(简称光栅尺),是利用光栅的光学原理 工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于机床 与现在加工中心以及测量仪器等方面,可用作直线位移或 者角位移的检测。
常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理 进行工作的。当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之 间形成一个小角度 θ ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置 时,在光源的照射下,位于几乎垂直的栅纹上,形成明暗 相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹”。
导电塑料电位器
导电塑料电位器又称实心电位器, 这种电位器的电阻是由 塑料粉及导电材料的粉料经塑压而成的。 导电塑料电位器 的耐磨性很好, 使用寿命较长, 允许电刷的接触压力很 大, 在振动、 冲击等恶劣环境下仍能可靠工作。 此外, 它的分辨率较高, 线性度较好, 阻值范围大, 能承受较 大的功率。 导电塑料电位器的缺点是阻值易受湿度影响, 故精度不易做得很高。 导电塑料电位器的标准阻值有 1 kΩ 、2 kΩ 、5 kΩ 和10 kΩ , 线性度为0.1%和0.2%。
差动变压器的输出特性
(a) 理想特性; (b) 零点残余电压;(c)相敏检波后 的特性
由绕组不对称引起的零点残余电压可以通过调节衔铁初始 位置进行消除,然而因相位误差造成的零点残余电压是无 法通过调节衔铁初始位置进行消除的。 (1) 从设计和工艺上尽量保证线圈和磁路对称,选用高 性能的导磁材料,导磁体必须经过热处理,消除残余应力, 以提高磁性能的均匀性和稳定性。 (2) 采用相敏检波电路不仅可以鉴别衔铁的移动方向, 而且有利于消除零点残余电压。 (3) 采用适当的补偿电路。
变气隙式自感式传感器的结构原理图
(a) 单边式; (b) 差动式
传感器的种类及特性分析
在自动化生产过程中,使用传感器来控制生产过程中的各种参数,其达到最好的质量要求。
若没有了这些五花八门的传感器,我国怎么才能更个性化的发展。
小编在此主要总结出传感器的一些特性及种类,方便大家的学习。
一、传感器的特性(1)传感器的动态性。
动特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
动态特性输入信号变化时,输出信号随时间变化而相应地变化,这个过程称为响应。
传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
动态特性好的传感器,当输入信号是随时间变化的动态信号时,传感器能及时精确地跟踪输入信号,按照输入信号的变化规律输出信号。
当传感器输入信号的变化缓慢时,是容易跟踪的,但随着输入信号的变化加快,传感器的及时跟踪性能会逐渐下降。
通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小,而且还能复现被测量随时间变化的规律,这也是传感器的重要特性之一。
(2)传感器的线性度。
通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。
在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。
拟合直线的选取有多种方法。
如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
(3)传感器的灵敏度。
灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y 对输入量变化△x的比值。
它是输出一输入特性曲线的斜率。
如果传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵敏度S是一个常数。
否则,它将随输入量的变化而变化。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。
例如,某位移传感器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm.当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。
(4)传感器的稳定性。
稳定性表示传感器在一个较长的时间内保持其性能参数的能力。
在工业自动化中常用的传感器介绍
在工业自动化中常用的传感器介绍导语:在工业自动化中,传感器起着至关重要的作用,以使产品智能化和超自动化。
传感器帮助人们检测,分析,测量和处理各种变化在工业自动化中,传感器起着至关重要的作用,以使产品智能化和超自动化。
传感器帮助人们检测,分析,测量和处理各种变化,例如在工业生产场所发生的位置,长度,高度,外部和错位的变化。
传感器是一种设备,可以识别电气或物理或其他数量的进度,并以确认产量进度的方式交付收益。
简而言之,工业自动化传感器是输入设备,可提供有关特定物理量(输入)的输出(信号)。
传感器在预测和预防众多潜在过程中也起着举足轻重的作用,从而满足了许多工业传感应用的需求。
是自动化中使用的各种传感器:1、压力传感器压力传感器是一种可感知压力并将其转换为电信号的仪器,其数量取决于所施加的压力。
工业自动化中使用的主要压力传感器包括压力传感器和真空传感器。
压力传感器:压力传感器广泛用于工业和液压系统,这些高压工业自动化传感器也用于气候控制系统。
真空传感器:当真空压力低于大气压时,会使用真空传感器,并且很难通过机械方法进行检测。
这些传感器通常取决于电阻与温度相关的加热丝。
当真空压力增加时,对流下降,导线温度上升。
电阻成比例增加,并在压力附近进行校准,以便对真空进行有效测量。
压力传感器的应用:用于在给定位置测量低于大气压的压力;用于气象仪器,飞机,车辆和其他已实现压力功能的机械;用于系统中以测量其他变量,例如流体/气体流量,速度,水位和高度。
2、温度传感器温度传感器是一种从资源中收集有关温度的信息并将其更改为其他设备可以理解的形式的设备。
它是传感器的常用类别,可以检测温度或热量,并且可以测量介质的温度。
自动化中使用的主要温度传感器包括数字温度传感器和温湿度传感器。
数字温度传感器:数字温度传感器是基于硅的温度感应IC,可通过数字表示所测量的温度来提供准确的输出。
与涉及外部信号调理和模数转换器(ADC)的方法相比,这简化了控制系统的设计。
15种汽车传感器
一.位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,位移传感器超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。
电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
二.汽车氧传感器是电喷发动机控制系统中关键的传感部件,是控制汽车尾气排放、降低汽车对环境污染、提高汽车发动机燃油燃烧质量的关键零件。
氧传感器是利用陶瓷敏感元件测量各类加热炉或排气管道中的氧电势,由化学平衡原理计算出对应的氧浓度,达到监测和控制炉内燃烧空然比,保证产品质量及尾气排放达标的测量元件,广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制。
它是目前最佳的燃烧气氛测量方式,具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。
运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量,又可缩短生产周期,节约能源。
氧传感器用于电子控制燃油喷射装置的反馈控制系统,用来检测排气中的氧浓度与空燃比的浓稀,在发动机内进行理论空燃比(14.7:1)燃烧的监控,并向电脑输送反馈信号。
三.车用传感器是汽车计算机系统的输入装置,它把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电讯号输给计算机,以便发动机处于最佳工作状态。
车用传感器很多,判断传感器出现的故障时,不应只考虑传感器本身,而应考虑出现四.振动传感器在测试技术中是关键部件之一,它的作用主要振动传感器原理是将机械量接收下来,并转换为与之成比例的电量。
由于它也是一种机电转换装置。
所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。
动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量,而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量,然后由机械接收部分加以接收,形成另一个适合于变换的机械量,最后由机电变换部分再将变换为电量。
位移传感器原理及分类
位移传感器原理及分类人们以经典电磁学为理论基础,把不便于定量检测和处理的位移、位置、液位、尺寸、流量、速度、振动等物理量转换为易于定量检测、便于作信息传输与处理的电学量。
这就是在生产生活中被广泛应用的位移传感器。
位移传感器位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
位移是和物体的位置在运动过程中移动有关的量,位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测,大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。
其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高(目前分辨率最高的可达到纳米级)、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点,在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。
位移传感器的分类及原理按工作原理分:电位器式位移传感器它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。
普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。
但是,为实现测量位移目的而设计的电位器,要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。
电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连。
物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。
阻值的变化量反映了位移的量值,阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。
通常在电位器上通以电源电压,以把电阻变化转换为电压输出。
线绕式电位器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯而变化,其输出特性亦呈阶梯形。
如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件,则过大的阶跃电压会引起系统振荡。
因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。
电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损。
它的优点是:结构简单,输出信号大,使用方便,价格低廉。
位移传感器计算公式
位移传感器计算公式位移传感器是一种用于测量物体位移的装置,它通过转换物体的位移量为电信号,从而实现对位移的测量。
位移传感器广泛应用于工业、科研、航天、医疗等领域,起到了重要的作用。
位移传感器的计算公式是根据其工作原理和特性来确定的。
不同类型的位移传感器有不同的计算公式。
以下将介绍几种常见的位移传感器,并给出其计算公式。
1. 电感式位移传感器:电感式位移传感器是利用电感的变化来测量位移的。
其计算公式为:位移 = (电感值 - 基准电感值) / 灵敏度2. 电容式位移传感器:电容式位移传感器是利用电容的变化来测量位移的。
其计算公式为:位移 = (电容值 - 基准电容值) / 灵敏度3. 阻感式位移传感器:阻感式位移传感器是利用阻感的变化来测量位移的。
其计算公式为:位移 = (阻感值 - 基准阻感值) / 灵敏度4. 光电式位移传感器:光电式位移传感器是利用光电效应来测量位移的。
其计算公式为:位移 = (光电信号 - 基准光电信号) / 灵敏度5. 压阻式位移传感器:压阻式位移传感器是利用压阻的变化来测量位移的。
其计算公式为:位移 = (压阻值 - 基准压阻值) / 灵敏度需要注意的是,不同的位移传感器具有不同的灵敏度值,用于确定位移与信号变化之间的关系。
灵敏度值是通过实验或者生产厂家提供的技术参数来确定的,用户在使用时需要根据具体的情况进行设置。
位移传感器的计算公式可以帮助用户快速准确地获取位移信息。
在实际应用中,用户可以根据计算公式得到的位移值进行进一步的数据处理和分析,以满足自己的需求。
除了计算公式,位移传感器的选型和安装也是非常重要的。
用户在选择位移传感器时需要考虑测量范围、精度、响应时间等因素,并根据实际情况选择适合的传感器型号。
在安装过程中,用户需要注意传感器与被测物体的接触方式、安装位置等因素,以保证测量的准确性和稳定性。
位移传感器是一种重要的测量装置,其计算公式可以帮助用户准确地获取位移信息。
最常用的传感器用途简介
目录1.常用传感器分类11.1生活常见类11.2光电类传感器21.3力学方面传感器31.4 其他常见方面的传感器42传感器功能分类52.3电阻式传感器52.4. 变频功率传感器52.5称重传感器62.6电阻应变式传感器62.7压阻式传感器62.8热电阻传感器62.9 激光传感器62.10. 霍尔传感器62.11无线温度传感器62.12智能传感器72.13光敏传感器72.14生物传感器72.15 位移传感器72.16. 压力传感器82.17. 24GHz雷达传感器82.18 液位传感器8、浮球式液位传感器8、浮简式液位传感器8、静压或液位传感器81.常用传感器分类1.1生活常见类DS18b20温度传感器作用:检测温度湿度传感器:检测湿度温湿度传感器作用:检测室温度跟湿度烟雾传感器作用:检测烟雾浓度作用:安卓手机上的的屏幕旋转防水型 DS18B20作用:防水也可测温度声音检测传感器作用:可以用于声控灯,配合光敏传感器做声光报警,以与声音控制,声音检测的驻极体话筒传感器作用:声控开关煤气传感器作用:预防火灾1.2光电类传感器超声波传感器作用:测距离红外避障传感器作用:避障反射式光电管RP220作用:可应于小车、机器人等黑白线寻迹光敏电阻P1201-04传感器作用:可见光控制电阻阻值U型光电传感器作用:常用于工件计数、测量电机的转速、电机转的圈数红外接收头HS0038作用:可应于红外信号检测CHQ1838传感器作用:接收红外线红外光电传感器作用:光电开关,红外光电开关的种类很多,有镜反射式、漫反射式、槽式、对射式和光纤式等。
接触传感器作用:识别障碍物开环式电流传感器作用:测量磁场闭环式电流传感器作用:测量磁场霍尔开关传感器作用:可用于电机测速/位置检测等场地,主要作为开关使用防跌落传感器作用:饭跌落防碰撞传感器:作用:防碰撞作用:循迹漫反射传感器作用:开关光照度传感器作用:应用于电光源、科教、冶金行业、工业监察、农业研究以与照明行业的品控。
工程测试基础思考题
工程测试基础思考题2.1、如何在噪声背景下提取信号中的周期信息,简述其原理?2.2、简述相关测速、相关测距的原理?相关测速是利用随机过程理论中的互相关原理测量速度。
它是基于信号采集技术与传感器技术发展起来的一种现代测速方法,与传统测速方法相比,它抗干扰能力更强,能在复杂的干扰条件下准确测量信息体速度,互相关法的抗干扰能力明显优于传统方法,并且信息体形状不再影响测速精度。
因此,相关测速在现代有着多方面的应用。
比如:飞机,船舶,汽车等交通工具相对于地球的速度;轧机钢带相对于某一固定点的速度;二相(多相)流体中,非连续相对于管壁的速度等等。
从原理上讲,任何在物体运动方向上一定距离处布置的两个传感器,只要它们能够检拾到标记物体的某种信号(一般为随机信号),那么,物体的运动速度都可以用互相关的原理加以测定。
2.3、求周期为T,幅值为A的方波的自相关函数?2.4、从下面的功率谱中读出信号的主要频率成分。
2.5、已知信号绘出信号的实频-虚频谱、幅值—相位谱和功率谱。
2.6、已知矩形单脉冲信号的频谱为试求图示信号的频谱。
第三章思考题3.1、在什么条件电阻式传感器的输出量与输入量之间有较好的线性关系?3.2、简述应变式电阻传感器的工作原理,其测量电路有何特点?金属电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。
导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象叫做电阻应变效应。
电阻应变片把机械应变信号转换为△R/R后,由于应变量及相应电阻变化一般都很微小,难以直接精确测量,且不便处理。
因此,要采用转换电路把应变片的△R/R变化转换成电压或电流变化。
其转换电路常用测量电桥3.3、用光电式传感器可以测量哪些物理量,简述其工作原理?测量多种物理量,如尺寸、位移、速度、温度等光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.3.4、请列出几种常见的气体测量传感器?半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器3.5、列出几种用磁阻传感器实现的测控装置。
BALLUFF巴鲁夫传感器的特点
BALLUFF巴鲁夫传感器的特点德国BALLUFF巴鲁夫传感器工作原理特点BALLUIFF巴鲁夫传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
BALLUFF巴鲁夫传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
BALLUFF巴鲁夫传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等类。
德国ba11uf巴鲁夫光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。
它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。
BALLUFF位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,位移传感器超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。
电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰诚量的变化来完成无接触检测物体的目的。
BALLUFF巴鲁大传感器光敏二极管是常见的光传感器。
光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小(<?A),称为光敏二极管的暗电流,当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。
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位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器.
该位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
该位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。
位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
磁致伸缩线性位移传感器的工作原理
磁致伸缩线性位移传感器的工作原理:当工作时,由电子仓内电子电路产生一起始脉冲,此起始脉冲在波导丝中传输时,同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场,当这个磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时,产生磁致伸缩效应,使波导丝发生扭动,这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲,通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差,即可精确测出被测的位移和液位。
该产品主要应用于要求测量精度高、使用环境较恶劣的位移和液位测量系统中。
具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。
它的输出信号是一个真正的绝对位置输出,而不是比例的或需要再放大处理的信号,所以不存在信号漂移或变值的情况,因此不必像其它液位传感器一样需要定期重标和维护;正是因为它的输出信号为绝对值,所以即使电源中断重新接通也不会对数据接收构成问题,更无须重新归回零位。
与其它液位变送器或液位计相比有明显的优势,它可广泛应用于石油、化工、制
药、食品、饮料等行业,对各种液罐的液位进行计量和控制。
作为位移传感器,它不但可以测量运动物体的直线位移,而且还可同时给出运动物体的速度模拟信号。
电涡流传感器是由DJ型前置放大器和电涡流探头组合构成,它是一种趋近式传感系统。
由于其长期工作可靠性好,灵敏度高,抗干扰能力强,采用非接触测量,响应速度快,耐高温,能在油、汽、水等恶劣环境下长期连续工作,检测不受油污、蒸汽等介质的影响,已广泛应用于电力、石化、冶金、钢铁、航空航天等大中型企业,对各种旋转机械的轴位移、振动、转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线监测和安全保护,为精密诊断系统提供了全息动态特性,有效地对设备进行保护。
电涡流位移传感器系统主要包括探头、延伸电缆(可选)、前置器和附件。
线性范围宽、动态响应好、抗干扰能力强。
电涡流传感器是以高频电涡流效应为原理的非接触式位移传感器。
前置器内产生的高频电流从振荡器流入探头线圈中,线圈就产生了一个高频电磁场。
当被测金属的表面靠近该线圈时,由于高频电磁场的作用,在金属表面产生感应电流,即电涡流。
该电流产生一个交变磁场,方向与线圈磁场相反,这二个磁场相互迭加就改变了原线圈的阻抗。
所以探头与被测金属表面距离的变化可通过探头线圈阻抗的变化来测量。
前置器根据探头线圈阻抗的变化输出一个与距离成正比的直流电压。
此下为电阻式位移传感器:
表7-1a 电阻式位移传感器的性能及特点
*系指这种传感器能够达到的最大可测位移范围,而每一种规格的传感器都有其一定的,远小于此范围的工作量程。