传感器一页开卷

100mm应变式位移传感器.|零位法是指被测量与已知标准量在比较仪器中进行比较,让仪器指零机构达到平衡(指零),从而确定被测量等于已知标准量.该方法精度较高.|偏差法是指测量仪表用指针相对于表盘上刻度线位移,直接指出被测量的大小.该法测量精度一般不高.|微差法是零位法和偏差法的组合。先将被测量与一个已知标准量,进行比较,不足部分再用偏差法测出.|传感器是最初与被测对象接触的环节,它将被测量转换成与被测量有确定对应关系的电量的机构.它是检测和控制中最关键的部分.|传感器静态特性的主要技术指标包括线性度,灵敏度,迟滞和重复性.传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的最大偏差与输出满度值之比.|传感器灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化量之比.线性传感器的灵敏度是个常数.显示仪表能够监测到被测量最小变化的能力称分辨力.|传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间,输入-输出曲线不重合程度.|传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向(增大或减小)做全程内连续重复测量所得输出-输入特性曲线不一致程度.|传感器中的敏感元件是指直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的其它量的元件.||||电阻应变片基于金属材料的应变效应.导体受到力的作用时,产生机械变形,其阻值也发生变化.而电阻率变化叫压阻效应(半导体).热电阻:要求尽大且稳定的电阻温度系数,电阻率大.其材料有铂,铜,镍,铁.热电阻:电阻丝,引出线,骨架.热敏电阻自热效应(电流增大到一定数值明显).气敏电阻只有在初始稳定状态后(加热)方才可以检测,还原电阻下降.|电阻应变片有敏感栅,基片,覆盖层和引线等部分组成.其中敏感栅是应变片的核心部分.电阻应变片的主要技术数据有阻值,灵敏度和线栅尺寸.|应变片丝式敏感栅的材料是金属电阻丝.电阻应变片灵敏系数定义为应变片的电阻值的相对变化与试件主应力方向的应变之比.为确保应变片的性能，对此类材料的主要要求是：应变灵敏系数K0大,且为常数;电阻率ρ大;电阻温度系数α小.|应变片的灵敏系数K恒小于其敏感栅材料的灵敏系数K0的现象,称为应变片的横向效应.为使横向效应的影响减至忽略不计的程度,可以采用短接线应变片或箔式应变片.另应变片还存在相应的机械滞后,零漂及蠕变.应变效应，动态响应特性.|电阻应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿法两大类。应变片线路补偿法最常用的是电桥补偿法,它是将工作应变片和补偿应变片接到电桥的相邻桥臂,利用它们对电桥输出电压不受温度影响这一原理,而引起温度补偿作用.|通常采用差动半桥或差动全桥作为电阻应变片桥路.该电路不仅没有非线性误差,而且电桥灵敏度也比单臂应变电桥时高,同时还能起温度补偿作用,另抗共模能力增强.||利用电磁感应原理,将非电量的变化转换成线圈电感(或互感)变化的装置,叫电感式传该器.该传该器可分为自感式和互感式,互感式.|自感式有闭路变隙式和开路螺线管式.以上每种形式又可再分为单线圈式与差动式两种结构.自感传感器在更换连接电缆后应重新校正.差动自感灵敏度提高一倍,线性度得到改善,可减弱共模干扰.|差动变压器(不闭合)有两个次极绕组,同名端反向串联.实际差动变压器存在零点残余电压.(工艺上对称及好的材料,相位上采用相敏检波电路,非正弦波)采用补偿串联并联电阻.|块状金属导体置于变化着磁场中或在磁场中的作切割磁力线运动时,导体将产生呈涡旋状的感应电流,此电流叫电涡流.电涡流产生新的磁场,从而改变其等效阻抗.非接触测量,被测金属导体的表面不应小于激励线圈外径的两倍.投射式电涡流传感器测金属板厚度.|压磁效应:某些铁磁物质在外界力的作用下,引起磁导率的改变.非线性,外界磁场强,随力增大,其磁导减小,反之相反.|按工作原来的不同,电容式传感器可分为变间隙式,变面积式,和变介电常数式三种类型.第一种常用于测量微小位移(灵敏度高,非线性),第二种常用于测量角位移或较大的线位移(低,线性),第三种常用于测量物位(有特色,线性).传感器所获得的电容变化量,除与ΔC有关外,还有其他因素,在较高激励频率下使用它时，没改变激励频率或更换传输线时都须重新标定.|热电偶是用两种不同半导体或金属组成闭合电路而成.当两个结点处于不同温度时,回路中便产生热电动势.热电势的大小仅与导体材料的性质和接触点温度有关.热电势由接触电动势和温差电动势两部分组成.热电偶有两个热电极.测温时,置于被测温度场中的接点称热端(或工作端，测量端),置于恒定温度场中的接点称冷端(或参考端,自由端).温差电势是由于金属两端温度不同引起热扩散而形成的.温度高的一端为正极,温度低的一端为负极.温差电势一般比接触电势小得多热电偶按本身结构形式划分有:普通热电偶(测量气体等介质温度),铠装热电偶(良好的柔性,便于弯曲,抗振性好,强度高),薄膜热电偶(热容量小).由A,B导体组成的热电偶,当引入第三导体C时,只要中间导体的两端温度相同,则C导体的接入对回路总热电动势无影响,这就是中间导体定律.如果导体C分别与热电偶两个热电极A、B组成热电偶,且保持三个热电偶两端温度分别相同时,则热电偶A、B的热电势等于另外两个热电偶热电动势之差,称为标准电极定律.导体C通常用铂制作.热电偶的冷端处理方法有：00恒温,计算修正法,电桥补偿法,冷端延长法.电桥补偿法是当热电偶冷端温度变化时,对热电偶回路提供一个附加电动势,其大小与回路热电动势因冷端tN变化引起的变化相等,而方向相反,达到自动补偿的目的,从而保证热电回路输出不变.电桥补偿法是利用不平衡电桥的输出电压,自动地补偿热电偶因冷端温度tN变化而引起热电动势的变化.冷端延长法是将热电极(昂贵的热电极)用热电性能相近的导线(廉价的热电极)延长,将冷端引到低温,变化小的地点去.当用于延长的电极的热电特性与原来电极在低温区段的热电特性相同或相近时,就不会影响测量结果.当然,冷端延长法既不能使冷端温度恒00C,对热电偶回路内的热电势也不能起温度补偿.|当磁场中静止载流导体的电流方向与磁场不一致时,栽流导体的平行于电流和磁场方向上的两个面上产生电动势的现象称为霍尔效应.霍尔元件是N型半导体制成扁平长形状的磁敏元件.霍尔元件的灵敏度表示在单位激励电流和单位磁感应强度下,产霍尔电势生的大小.它与半导体材料的电荷密度和霍尔片的d成反比.不等位电势是指激励电流为额定电流时,霍尔元件所处位置又是B=0条件下,霍尔电极间的空载UH,主要是由于两个霍尔电极安装时不在同一电位面上而引起的.不等位电势与霍尔电势具有相同数量级.实用中需要对它进行补偿.若将霍尔元件视为一个四臂电阻桥,则不等位电势相当于电桥的初始不平衡输出电压,因而所有能够使电桥平衡的方法均可用于补偿不等位电势(若已知霍尔电极偏离方向,可采用机械修磨或化学腐蚀来减小,若不知,则要采用外接补偿线路进行补偿).霍尔元件是半导体材料制成的,因而其有关量和参数都随温度的变化而变化,使霍尔式传感器有温度误差.减少该误差的措施有：用恒流源供电,减少由于输入电阻随温度变化引起的误差;用激励电极并联分流电阻,减少由灵敏系数随温度变化引起的误差.也可选用温度系数小的材料(如砷化铟)或采取恒温措施.还可采取补偿,恒压源串电阻,恒流源并电阻.|石英晶体和压电陶瓷多晶体(还有高分子压电材料)具有正,逆压电效应,利用它们的正压电效应制成了电势型传感器.石英晶体的右旋直角坐标系统中,Z轴称光轴,该方向上没有压电效应；X轴称电轴,垂直于X轴晶面上的压电效应最显著;Y轴称机械轴,沿Y轴方向上的受力面上不产生电荷.沿石英晶片X轴加力,在力作用的两晶面,产生异性电荷,承纵向压电效应.石英晶体压电式传感器中主要用纵向压电效应.它的特点是晶面上产生的电荷密度与作用在晶面上压强呈正比,而与晶片厚度和面积无关.若沿石英晶体Y轴方向加压力,在受力的两个晶面上不出现电荷,电荷出现在沿X轴加压力的两个晶面上,只是电荷符号相反,称横向压电效应.压电元件是一个电压很大的信号源,它可以等效一个电荷源和一个电容并联的等效电路.测量中要求与其它配接的放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗.压电陶瓷是一种人工制造的多晶压电材料,它是由无数细微的单晶组成,他们都有自发形成的极化方向.电荷放大器是一个电容负反馈,高放大倍数的运算放大器,其输出电压至于压电元件产生的电荷和反馈电容有关,而与配接的电缆分布电容无关.压电式传感器不能测量频率太低的被测量,