3速度与加速度传感器解析

适用范围：具有体积小、重量轻、频带宽等特点，适用 于对各种动态力、机械冲击与振动的测量，广泛应用在力 学、声学、医学、宇航等方面。
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压阻式微型加速度计
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② 闭环控制系统 闭环控制系统（Close-Loop Control System）又称反馈控制 系统（Feedback Control System） ，是在闭环控制系统中， 把输出量检测出来，经过物理量的转换，再反馈到输入端 去与给定值（参考输入）进行比较（相减），并利用比较 后的偏差信号，以一定的控制规律产生控制作用，抑制内 部或外部扰动对输出量的影响，逐步减小以至消除这一偏 差，从而实现要求的控制性能。+
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速度传感器
直流测速机
特点：输出斜率大、线性好，构造维护复杂，摩擦转矩大。 应用：在机电传动控制系统中，主要用于测速与校正元件。 在使用中，为了提高检测灵敏度，尽可能将其直接 连接到电动机轴上。
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速度传感器
光电式转速传感器
工作原理：在被测转速的电机上固定一个调制盘，将光源 发出的恒定光调制成随时间变化的调制光。光线每照射到光 电器件上一次，光电器件就产生一个电信号脉冲，经放大器 整形后记录。
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维纳定义控制论为：“设有两个状态变量，其 中一个是能由我们进行调节的，而另一个则不能
控制。这时我们面临的问题是如何根据那个不可
控制变量从过去到现在的信息来适当地确定可以
调节的变量的最优值，以实现对于我们最为合适
、最有利的状态。”
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速度传感器
如果调制盘上开 Z 个缺口，测量电路计数时间为 T(s)，被 测转速为 N(r/min)，则此时得到的计数值 C 为 C=ZTN/60
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加速度传感器 工作原理
利用质量块受加速度所产生的惯 性力而造成的各种物理效应，进一步 转换成电量，去间接度量被测加速度。
a=F/m
测量方法——常采用应变式、压电式、电磁感应式。
而引起转速下降时，系统就会自动地产生如下的调整
过程：
ue Mc↑→n↓→uf↓→ue（
ug u） r ↑→ua↑→n↑
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维纳 (Wiener，18941964) ，控制论的创始 人。在其50年的科学生涯 中，先后涉足哲学、数学、 物理学和工程学，最后转 向生物学，在各个领域中 都取得了丰硕成果。
+ E +
ug
电位器 电 压 放大器
_
+
功 率 ua 放大器
n
Mc
_
_
电动机
负载
+
测速发电机
_
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Mc 扰动 ue n 输出量
ug
＋ － uf
电 压 放大器
输入量源自文库
功 率 放大器
ua
直 流 电动机
测 速 发电机
直流电动机转速闭环控制系统方块图
设上述系统原已在某个给定电压 ug相对于的转速n状态 下运行，若一旦受到某些干扰（如负载转矩突然增大）
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用于物体加速度的测量。
依据：a=F/m。
压电式加速度传感器结构图
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测量原理：惯性力 F 作用于压电元件上，因而产生电 荷 q，当传感器选定后，m 为常数，则传感器输出电荷为
q=dF=dma（d为压电系数） q 与加速度 a 成正比。因此只要测出加速度传感器 输出的电荷大小，就可以求出加速度 a 的大小。
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用于物体加速度的测量。
依据：a=F/m。
电阻应变式加速度传感器结构图
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测量原理：将传感器壳体与被测对象刚性连接，当被测物 体以加速度 a 运动时，质量块受到一个与加速度方向相反的
惯性力作用， 使悬臂梁变形，该变形被粘贴在悬臂梁上的应
变片感受到并随之产生应变，从而使应变片的电阻发生变化。 电阻的变化引起应变片组成的桥路出现不平衡，从而输出电 压， 即可得出加速度a值的大小。 适用范围：不适用于频率较高的振动和冲击场合， 一般适 用频率为10--60Hz范围。
速度与加速度传感器
关秋菊
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目录
一 二
• 速度传感器 • 加速度传感器
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速度传感器
直流测速机
测速元件，根据定子磁极激磁方
式不同，可分为电磁式和永磁式。
永磁式测速机工作原理：恒定磁
通由定子产生，当转子在磁场中 旋转时，电枢绕组中即产生交变 的电势，经换向器和电刷转换成 与转子速度成正比的直流电势。