传感器设计实例.
烟雾传感器电路设计及精度校准方法
烟雾传感器电路设计及精度校准方法烟雾传感器是一种广泛应用于家庭、工业和商业场所的安全设备。
它能够检测周围环境中的烟雾浓度，并及时发出警报以保护人们的生命和财产安全。
本文将介绍烟雾传感器的电路设计原理及精度校准方法。
一、烟雾传感器电路设计原理烟雾传感器电路设计的主要原理是基于光散射原理。
烟雾颗粒会散射光线，当烟雾浓度升高时，散射光线的强度也会随之增加。
传感器中的光发射器会发出一束光线，经过空气中的烟雾后，被光接收器接收。
通过测量接收到的光强度，我们可以得到环境中的烟雾浓度。
为了设计一个精确可靠的烟雾传感器电路，需要考虑以下几个关键要素：1. 光发射器：使用高品质的发射器，以确保能够稳定地发射大量的光线。
2. 光接收器：选择灵敏度高的接收器，并采用适当的滤光片来过滤其他干扰光线。
3. 模拟信号处理：设计一个合适的放大器电路，以将接收到的微弱信号放大到易于测量的范围内。
4. ADC转换：使用高精度的模数转换器（ADC），将模拟信号转换为数字信号，以便后续处理和显示。
5. 算法和校准：基于测量结果，设计一个合理的算法来计算环境中的烟雾浓度，并进行精度校准以提高测量准确性。
二、烟雾传感器电路设计实例下面是一个简单的烟雾传感器电路设计示例：1. 光发射器和光接收器：选择一对红外发射二极管和光敏二极管，它们对红外光的敏感度较高。
2. 放大器电路：采用运算放大器进行信号放大。
连接光敏二极管的输出端到运算放大器的非反相输入端，通过调整电阻和电容的数值，使得放大器可以放大非常微弱的光信号。
3. ADC转换：将放大后的模拟信号通过ADC转换为数字信号。
选择一个高精度的ADC，最好具有12位或更高的分辨率，以保证测量的准确性。
4. 算法和校准：设计一个算法来计算环境中的烟雾浓度，可以根据实际需求选择不同的算法。
为了提高准确性，可以进行精度校准，例如通过与标准气体浓度进行比较，来调整算法中的系数。
三、烟雾传感器精度校准方法烟雾传感器的测量精度可以通过以下几种方法进行校准：1. 标准气体比对法：将传感器暴露在标准气体浓度中，然后与传感器输出进行比对。
传感器设计与应用实例
传感器设计与应用实例一、引言随着科技的进步和社会的发展，传感器在各个领域的应用也变得越来越广泛。
传感器作为一种用于检测和测量物理量的设备，可以感知环境中的各种参数并将其转换为可用的电信号。
本文将就传感器的设计与应用实例进行全面、详细、完整且深入地探讨，旨在了解传感器的设计原理和各个领域的典型应用案例。
二、传感器的分类传感器可以按照测量参数的类型进行分类。
常见的传感器分类包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光学传感器等。
不同类型的传感器具有不同的工作原理和应用场景。
2.1 温度传感器温度传感器可将环境温度转换为电信号。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和温度芯片等。
它们在智能家居、工业自动化和气象监测等领域有着广泛的应用。
2.2 湿度传感器湿度传感器用于测量环境中的湿度水分含量。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器等。
应用场景包括空调系统、农业温室和食品保鲜等。
2.3 压力传感器压力传感器可感知环境中的压力变化。
常见的压力传感器有压电传感器、扩散硅传感器和谐振式压力传感器等。
它们广泛应用于工业制造、汽车安全和医疗领域。
2.4 光学传感器光学传感器是一种能够感知光的强度、波长和方向的传感器。
常见的光学传感器有光电传感器、光耦合器和光纤传感器等。
它们被广泛用于光通信、图像识别和光学测量领域。
三、传感器的设计原理传感器的设计需要对各种物理量进行准确测量，并将其转换为可用的电信号输出。
设计传感器的关键在于选择合适的感知元件、信号处理电路和输出接口。
3.1 感知元件感知元件的选择直接影响传感器的灵敏度和测量范围。
常见的感知元件包括电容器、电磁线圈和光敏二极管等。
例如，温度传感器可以使用热敏电阻来感知温度变化。
3.2 信号处理电路传感器的信号处理电路用于将感知元件输出的模拟信号转换为数字信号或放大处理。
信号处理电路的设计需要考虑噪声抑制、放大增益和滤波等因素。
数字信号处理可以更好地适应现代化的数据处理要求。
传感器设计与应用实例
传感器设计与应用实例传感器是一种能够将物理量转换为电信号或其他形式的信号的装置。
在现代科技和工业领域中，传感器被广泛应用于各种各样的场景中，如工业自动化、环境监测、医疗、交通等。
随着传感器技术的快速发展，传感器的设计和应用也逐渐成为了一个热门话题。
本文将从传感器的定义、分类入手，介绍传感器的设计和应用实例。
一、传感器的定义和分类传感器是一种能够将物理量转换为电信号或其他形式的信号的装置。
根据测量的物理量可以将传感器分为多种类型，如光学传感器、力学传感器、磁性传感器、化学传感器等。
按照传感器工作原理分类，可以将传感器分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器等。
二、传感器的设计传感器的设计过程主要包括以下几个步骤：确定测量物理量、选择传感器类型、确定传感器的灵敏度和分辨率、选择信号处理电路等。
例如，在设计温度传感器时，首先需要确定需要测量的温度范围和要求的精度等级。
然后选择传感器类型，如热敏电阻、热电偶等。
确定传感器的灵敏度和分辨率，对于温度传感器来说，需要确定温度响应曲线，从而确定温度变化下传感器电阻值的变化。
最后选择信号处理电路，将传感器输出的信号转换为数字信号，方便计算和分析。
三、传感器应用实例1. 生产自动化在生产线上，传感器可以实现对于机器设备的监测和控制。
例如，通过安装压力传感器和振动传感器等，监测机器设备的工作状态和健康状况。
当机器设备出现故障时，传感器可以通过发送信号给控制系统，自动停机并通知维修人员前来处理，从而提高生产效率和工作安全性。
2. 智能家居在智能家居中，传感器可以实现对于家居环境的监测和控制。
例如，通过安装温度传感器和湿度传感器等，可以实现对于室内温度和湿度的监测和调节。
同时，通过安装光敏传感器和红外传感器等，可以实现对于室内光线和人体动静的监测和控制。
3. 物联网在物联网领域中，传感器可以实现对于物品和环境的智能感知和数据采集。
例如，在物流和供应链管理中，通过安装RFID传感器和温度传感器等，可以实现对于货物的实时追踪和温度监测。
无线传感器节点设计与应用实例
2
传感器节点的硬件结构如图5.12所示，
各功能模块的具体描述如下： ① 传感器数据采集部分。它是硬件平台中真正与外部信号量 接触的模块，一般包括传感器探头和变送系统两部分，负责对采 集监控或观测区域内的物理信息、感知对象的信息进行采集和数 据转换。原始的传感器信号要经过转换、调理电路，以及模数转 换，才能交由处理器处理。
一些传感器节点还可携带GPS等功能模块，利用GPS模块实 现节点的精确定位，但是会消耗更多的能量。
1
2. 传感器节点的组成
无线传感器节点作为网络的最小单元，在不同的应用领域中 其组成结构也不尽相同。但是整体来说传感器节点的基本组成结 构是大同小异的。
（1）节点硬件组成 传感器节点的硬件结构通常由传感器数据采集模块部分（包 括传感器、A/D转换器等）、数据处理和控制模块部分（包括处理
因此在一般情况下，为了节省能耗，微处理器一般有两种运 行模式：运行模式和睡眠模式。在睡眠模式中，节点能量的消耗 要远远小于运行模式。
14
（2）传感器节点辅助功能和软件
传感器节点不仅由硬件平台组成，还包含有几个辅助的模块， 如移动管理单元、节点定位单元等。
另外，部分功能强的无线节点中的处理器还需要一个嵌入式 操作系统来管理各种资源和和执行各种任务。
17
物流地理
任务二 公路运输布局分析
子任务二：我国公路运输布局分析
Agenda
01 我国主要国道 02 我国高速公路网
一、我国主要国道
我国编号规则
一、我国主要国道
国道编号 ＝ 一位公路管理等级代码G ＋ 三位数字
FBG传感器应用及设计实例
FBG传感器应用及设计实例FBG（Fiber Bragg Grating）传感器是一种基于光纤布拉格光栅原理设计的光纤传感器。
光纤布拉格光栅是通过在光纤内部引入一定的折射率改变周期性的折射率变化结构，形成的一种反射光栅。
FBG传感器利用光纤布拉格光栅的特性，可以对环境中的温度、应变等物理量进行测量。
FBG传感器具有体积小、抗干扰能力强、测量范围广等优点，因此被广泛应用于各个领域。
以下是几个FBG传感器的应用及设计实例：1.建筑结构监测：FBG传感器可以用来监测建筑结构的应变情况。
通过将多个FBG传感器布置在建筑结构上，可以实时监测结构的应变情况，及时发现结构的变形、开裂等问题，提前采取修复措施，保证建筑结构的安全性。
2.油气管道监测：FBG传感器可以用来监测油气管道的变形和温度变化。
将FBG传感器安装在油气管道上，可以实时监测管道的应变和温度变化，及时发现管道的变形、破损等问题，避免事故的发生。
3.地下水监测：FBG传感器可以用来监测地下水位的变化。
将FBG传感器固定在井口或地下水管道中，通过测量光纤的折射率变化来判断地下水位的变化情况。
这对于地下水资源的合理利用和保护具有重要意义。
4.航天器结构监测：FBG传感器可以用来监测航天器的结构应变情况。
将FBG传感器布置在航天器的关键结构上，可以实时监测结构的应变情况，判断航天器的工作状态是否正常，及时发现结构的变形和疲劳损伤，提高航天器的运行安全性。
5.生物医学应用：FBG传感器可以用于生物医学领域中的温度、压力和拉伸等参数的测量。
例如，可以将FBG传感器固定在医用器械上，实时测量医用器械的温度和应变情况，确保医疗操作的安全性。
以上是几个FBG传感器的应用及设计实例。
随着光纤技术的不断发展，FBG传感器将在更多的领域发挥更大的作用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全。
传感器应用实例
传感器应用系统设计——关于自动啤酒瓶计数的传感器一.目标分析现在一般啤酒厂日产啤酒几十万瓶, 为及时掌握啤酒瓶子生产数量,需要在灌装生产线上安装计数器, 每当酒瓶通过计数器时,就会被计数器的传感器检测到,酒瓶个数自动加1。
接近开关通过检测金属瓶盖计数。
酒瓶通过时就会将发射的光束反射回来, 被接受端接受到, 开关状态改变, 计数电路检测到状态变化而计数。
二.相关行业知识由于系统需要将光信号转换为电信号，因而需要使用光电传感器并设计相应的信号调理电路，以得到符合要求的脉冲信号，送给单片机STC80C51进行计数。
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。
单片机是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）的简称，是指在一块芯片上集成了中央处理器CPU、随机存储器RAM、程序存储器ROM或EPROM、定时器/计数器、中断控制器以及串行和并行I/O接口等部件，构成一个完整的微型计算机。
目前，新型单片机内还有A/D及D/A转换器、高速输入/输出等部件。
由于它的结构和指令功能都是按工业控制要求设计的，特别适用于工业控制及其数据处理场合，因此，确切的称谓应是微控制器（Microcontroller）.系统使用的单片机是STC 89C51型单片机。
STC 89C51单片机是基于MCS-51单片机为内核的，其输入/输出管脚以及指令系统和MCS-51单片机是完全兼容的。
其优越的性价比使其成为颇受欢迎的8位单片机。
如图9是STC 89C51结构框图。
STC 80C51单片机的特点：⑴它内部有一个8位的CPU，具有4KB的EEPROM。
传感器作业一
传感器作业一、设计一种传感器应用实例：压电式传感器压电式传感器工作原理：它是以某些电介质的压电效应为基础，在外力的作用下，在电介质的表面上产生电荷，实现力与电荷的转接，从而完成非电量如动态力、加速度等的检测，但不能用于静态参数的测量。
压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷；当外力去掉后，又重新回到不带电的状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变，这种现象称为压电效应。
应用方案：我的方案是应用在鼠标上，现在是冬季来领，玩电脑时手不能取暖，因此我想到运用压电式传感器，在鼠标外面装一个套子，里面放入散热片，在鼠标面上装上压电式传感器连接到散热片，这样当我们在玩电脑时手伸进套子里就不会冷了，当然键盘上也可以诸如此类设置。
电路图：二、查找并写出教材以外的一种传感器的工作原理，应用实例：烟雾传感器烟雾传感器工作原理：烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟感器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
它在内外电离室里面有放射源媚241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。
在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。
一旦有烟雾窜逃外电离室。
干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。
烟雾传感器检测原理：在探测器的电离室内放α放射源Am241，其不断地持续放射出α粒子射线，以高速运动撞击空气中的氮、氧等分子，在α粒子的轰击下引起电离，产生大量的带正负电荷的离子，从而使得原来不导电的空气具有导电性，当在电离室两端加上一定的电压后，使得空气中的正负离子向相反的电极移动，形成电离电流。
具体电流的大小与电离室本身的几何形状、放射度、 粒子能量、电极电压的大小及空气的密度、温度、湿度和气流速度等因素有关烟雾传感器特征：整机电路由稳压、信号检测、信号处理、比较触发、信号输出及声光报警等电路组成用途：烟雾传感器用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险及火灾危险的场所，能对烟雾进行就地监测、遥测和集中监视，能输出标准的开关信号，并能与国内多种生产安全监测系统及多种火灾监控系统配套使用。
传感器应用实例：单点温度采集电路的设计
但是，非接触式温度传感器容易受到环境因素干扰， 对目标的长期连续测量比较困难。
3.热释电人体红外传感器
热释电人体红外传感器一般都采用差动平衡结 构，由敏感元件、场效应管，滤光窗等组成 。
4. 热释电人体红外传感器应用
任务1.3 单点温度采集电路的设计
1.3.1 DS18B20温度传感器
1.DS18B20基本知识
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即 单总线器件，具有线路简单、体积小、适用电压更宽 （3V～5.5V的电压范围）、更经济的特点。测量温度范 围为-55C～+125℃，在-10～+85℃范围内，可以程序设 定9～12位的分辨率，分辨率设定、及用户设定的报警温 度存储在EEPROM中，掉电后依然保存，精度为±0.5℃。
警系统。
由BISS0001组成的热释电人体感应开关如图1-47所示。 RE200B热释电红外传感器的输出信号送到BISS0001进行 处理，经过两级放大，鉴幅器处理后，检出有效触发信号 Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo经晶体管放大驱 动继电器去接通负载。
（2）实际设计中如果有多个测温点时，系统要有自动 纠错指示能力，对DS18B20传感器序列号自动排序，减 少调试和维护工作量。
（3）DS18B20 在三线制应用时，应将其三线焊接牢固； 在两线应用时，应将VCC与GND接在一起，焊接牢固。 若VCC脱开未接，传感器只送85℃的温度值。
（4）在测量多点温度的实际应用时，如果采用的是单线连 接方式，要注意其驱动能力，不能挂接太多DS18B20， 同时还应注意最远接线距离。
1.非接触式温度传感器测量原理
电阻式传感器典型实例分析
(2) 由 (1) 的结果可知 , 电压表示数跟待测 物体质量不成正比 , 不便于划分刻度线 。请你利 用原有器材进行改进 ,使电压表示数跟待测物体 质量成正比 ,便于划分刻度线 , 在原图的基础上 改进电路图 。并求出电压示数 U 跟所称物体质量 m 的关系 。
有风时 ,金属丝偏角为θ,用全电路欧姆定律
E = I′( R0 + Rθ) ,
其中 Rθ = KL - Khtanθ = KL - Kh F ;
Mg
由此可得 : F = M g ( I′- I0 ) ( R0 + KL ) / Kh I′。 4 电子秤 例 5 图 7 所示为电 子秤的原理图 , 该电子秤 是利 用 电 压 表 的 示 数 来
侧 4cm 以 内) , 电 压 表 读 数 变 化 量 为 ΔU =
R E x = 50 ma ,这样 ,电压表读数与加速度
R + R0 L
k
关系为
U
=
U 2
-
ΔU
=
4
-
1 2
a
(4) 不难确定刻度如图 2 所示 。
(1) 确定该加速度仪测量加速度的范围 。 (2) 为保证电压表能正常使用 ,图中电路中
E R
=
2πULθ,得到偏角θ 受 力 和 运 动 情 况 得 到
mgtanθ = ma ,所以列车的加速度为 :
a
=
gtanθ =
gt a n
RUπ 2L E
2 角速度仪
例 3 角速度计可测量飞机 、航天器 、潜艇
的转动角速度 ,其结构如图 4 ,当系统绕 OO′转动
2 半径的计算 半径的计算一般是利用几何知识 , 常用解三
传感器设计及应用实例论文
传感器设计及应用实例论文引言传感器是一种能够将感知到的物理量转化成电信号或其他可以被人工智能算法处理的工程量的装置。
传感器广泛应用于各个领域，包括农业、医疗、工业等。
本文将重点讨论传感器的设计原理，以及在实际应用中的一些例子。
传感器设计原理传感器的设计原理主要包括传感元件的选择和信号处理电路的设计。
传感元件选择传感元件是传感器的核心局部，用于感知物理量的变化。
根据不同的物理量，我们可以选择不同的传感元件。
•温度传感器：常见的温度传感元件有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
•压力传感器：压力传感元件常见的有电容传感器、压阻传感器和压电传感器等。
•光感传感器：光感传感元件有光敏电阻、光电二极管和光电三极管等。
信号处理电路设计传感器感知到的物理量往往是微小的电信号，这些信号需要经过信号处理电路进行放大、滤波和转换等处理，以便于后续的数据处理和分析。
常见的信号处理电路包括放大电路、滤波电路和模数转换电路等。
传感器应用实例在实际的应用中，传感器被广泛用于各个领域。
以下是一些传感器应用的实例。
农业领域传感器在农业领域中的应用可以提高农作物的产量和质量。
•温度传感器：用于监测土壤温度，以便根据不同的作物需要进行灌溉调控。
•湿度传感器：用于监测土壤湿度，以便根据不同作物的需水量进行合理的灌溉。
•光感传感器：用于监测光照强度，以便优化光合作用，提高作物的养分吸收效率。
医疗领域传感器在医疗领域中的应用可以提高诊断的准确性和治疗的效果。
•血压传感器：用于监测患者的血压变化，以便及时调整药物剂量和治疗方案。
•心率传感器：用于监测患者的心率，以便及时发现和处理心律失常等疾病。
•体温传感器：用于监测患者的体温，以便及时发现并处理感染等情况。
工业领域传感器在工业领域中的应用可以提高生产效率和产品质量。
•压力传感器：用于监测管道和设备的压力，以便保证平安运行。
•流量传感器：用于监测液体或气体的流量，以便控制生产中的流程和调节流量。
数字温度传感器DS18B20应用实例
二、对DS18B20写1字节数据
过
程
对应程序
（1）数据线先置低电平0，发送的起始 void write_OneChar(uchar dat) 信号。 { （2）延时确定的时间为15µs； uchar i = 0; （3）按低位到高位顺序发送数据（一次 for (i = 8; I > 0; i--) 只发送一位）。 { （4）延时时间为45µs，等待DS18B20 DQ = 0; 接收； delay(5); （5）将数据线拉到高电平1，单片机释 DQ = dat & 0x01; 放总线； delay(15); （6）重复①～⑤步骤，直到发送完整个 DQ = 1; 字节； dat >> = 1; （7）最后将数据线拉高，单片机释放总 } 线。 delay(4); }
所示。
图3 - 1 DS18B20外形及引脚排列D源自18B20引脚功能描述序号
1 2
名称
GND DQ 地信号
描述
数据输入输出引脚
3
Vdd 电源输入引脚，当工作于寄生 （Vcc） 电源模式时，此引脚必须接地
值得一提的是DQ引脚的I/O为数据输入/输出端（即单 总线），该引脚为漏极开路输出，常态下呈高电平。而单 总线技术是DS18B20的一个特点，也是目前的技术热点之 一。
3.2 单总线数据传输原理
单总线协议规定一条数据线传输串行数据，时序有严格 的控制，对于DS18B20的程序设计，必须遵守单总线协议。 DS18B20操作主要分初始化、写数据、读数据。下面分别 介绍操作步骤。
一、初始化时序
对DS18B20初始化的不得是：单片机感知 DS18B20存在并为下一步操作做准备，同时启动 DS18B20，程序设计依据时序进行。设P1.0口与 DS18B20的数据DQ连接，初始化过程如下：
角度传感器原理图及实例
角度传感器原理图及实例一、角度位移传感器原理角度传感器用来检测角度的。
它的身体中有一个孔，可以配合乐高的轴。
当连结到RCX上时，轴每转过1/16圈，角度传感器就会计数一次。
往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。
计数与角度传感器的初始位置有关。
当初始化角度传感器时，它的计数值被设置为0,如果需要，你可以用编程把它重新复位。
二、角度位移传感器实际应用使用角度传感器来控制你的轮子可以间接的发现障碍物。
原理非常简单：如果马达角度传感器构造运转，而齿轮不转，说明你的机器已经被障碍物给挡住了。
此技术使用起来非常简单，而且非常有效；唯一要求就是运动的轮子不能在地板上打滑（或者说打滑次数太多），否则你将无法检测到障碍物。
如果是一个空转的齿轮连接到马达上就可以避免这个问题，这个轮子不是由马达驱动而是通过装置的运动带动它：在驱动轮旋转的过程中，如果惰轮停止了，说明你碰到障碍物了。
在许多情况下角度传感器是非常有用的：控制手臂，头部和其它可移动部位的位置。
值的注意的是，当运行速度太慢或太快时，RCX在精确的检测和计数方面会受到影响。
事实上，问题并不是出在RCX身上，而是它的操作系统，如果速度超出了其指定范围，RCX就会丢失一些数据。
SteveBaker用实验证明过，转速在每分钟50到300转之间是一个比较合适的范围，在此之内不会有数据丢失的问题。
然而，在低于12rpm或超过1400rm的范围内，就会有部分数据出现丢失的问题。
而在12rpm至50rpm或者300rpm至1400rpm的范围内时，RCX也偶会出现数据丢失的问题。
三、角度位移传感器实例如果把角度传感器连接到马达和轮子之间的任何一根传动轴上，必须将正确的传动比算入所读的数据。
举一个有关计算的例子。
在你的机器人身上，马达以3:1的传动比与主轮连接。
角度传感器直接连接在马达上。
所以它与主动轮的传动比也是3:1.也就是说，角度传感器转三周，主动轮转一周。
电阻传感器应用实例
位移传感器电子尺
案例：重量的自动检测--配料设备
原材料
原理：弹簧->力->位移 ->电位器->电阻
比较
重量设定
案例：煤气包储量检测
原理：钢丝->收线圈数 ->电位器->电阻Байду номын сангаас
钢丝 煤气包
应变式力传感器 F
F
F
F
各种悬臂梁
各种悬臂梁
F 固定点 F 固定点
电缆
应变片在悬臂梁上的粘贴及变形
应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置
F
R4
R1
R 2
应变式荷重传感器外形及受力位置
F
F
应变式荷重传感器外形及受力位置
F
F
荷重传感器原理演示
荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴
向变短，径向变长。
汽车衡
汽车衡
汽车衡称重系统
汽车衡称重系统 电子秤
远距离 显示 超市打印秤
磅秤
电子天平
度比被测溶液的高度高，因而
腰形筒微压传感器处于负压状 态。 为了提高测量的灵敏度，安装了两只性能完全相同的 微压传感器。
应变式加速度传感器
应变式加速度传感器结构示意图 1—等强度梁 2—质量块 3—壳体 4—电阻应变片
在低频（10～60Hz）振动测量中得到广泛的应用， 但不适用于频率较高的振动和冲击。
材料应变的测量
斜拉桥上的斜拉绳应变测试
电阻应变式传感器的应用：测力
标准产品
案例：冲床生产记数
和生产过程监测
案例：机器人握力测量
案例：振动式地音入侵探测器 适合于金库、仓库、古建筑的防范，挖墙、打 洞、爆破等破坏行为均可及时发现。
传感器的应用实例PPT教学课件
a E r
b
A
R1
R3
R2
D. I 变大，U 变小
例6.如图所示是一种热敏电阻（PTC元件）的电阻R随温度t变化的 关系图线，这种元件具有发热、控温双重功能．常见的电热灭蚊器 中就使用这种元件来加温并控制温度．如果将该元件接到220V恒定
电压下，则（ AD）
A．通电后，其电功率先增大后减小 B．通电后，其电功率先减小后增大 C．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1不变 D．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1 到t2之间的某一 值不变
R
t/℃
t1
t2
例7.右图是一个温度传感器的原理示意图,Rt是一个热敏电阻器。 试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的。
思考方向：1、两电阻采取什么连接方
式？
V
Rt 2、转变的电信号应该是哪个电学量？
3、电压表测的是哪个电阻化，使电路中电流也发生 变化，导致R上的电压也发生改变，因此电压表读数将会发生变 化，从而就将温度的化转变为电信号。
(1)分析电饭煲的工作原理
(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消 耗的电功率之比．
(3)简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭 煮熟吗？
（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合 S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃， S2自动断开，S1仍闭合；水烧开后，温度升高到103℃时，开关S1自 动断开，这时饭已经煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态．由于散
解： 原来
F=10N m
（1）
F
a
mg F1 =6N
向上做匀减速运 动a向下a=2m/s2
mg+F1-F=ma m=0.5kg
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注意事项
不规则的被测体表面，会给实际的测量带来附 加误差，因此对被测体表面应该平整光滑，不 应存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷 电涡流效应主要集中在被测体表面，如果由于 加工过程中形成残磁效应，以及淬火不均匀、 硬度不均匀、金相组织不均匀、结晶结构不均 匀等都会影响传感器特性
电涡流位移传感器输入输出特性曲线
前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头 线圈在探头头部的线圈中产生交变的磁场。当 被测金属体靠近这一磁场,则在此金属表面产生 感应电流,与此同时该电涡流场也产生一个方向 与头部线圈方向相反的交变磁场,由于其反作用， 使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变线 圈的有效阻抗，这一变化与金属体磁导率、电 导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率 以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有 关.
性能改善方法
由于本课题测量的转轴是四自由度的，所以在测量径 向时需要使用四个电涡流传感器，轴的径向振动测量 时探头的安装位置应该尽量靠近轴承，否则由于轴的 挠度，得到的值会有偏差 。 探头中心线应与轴心线正交，探头监测的表面（正对 探头中心线的两边1.5倍探头直径宽度的轴的整个圆周 面，如图）应无裂痕或其它任何不连续的表面现象 （如键槽、凸凹不平、油孔等），且在这个范围内不 能有喷镀金属或电镀，其表面的粗糟度应在0.4 um至 0.8um之间
位移传感器设计
---------丁书玲 ---------S1407074
注：文本框可根据需求改变颜色、移动位置；文字可编辑
目录
位移传感 器原理 传感器结 构的选择 输入与输 出关系 性能改善 方法 注意事项
位移传感器原理
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。
本课题主要研究磁轴承的稳定悬浮 在许多电机的应用中使用霍尔传感器，但是在本 实验中，由于需要在电机不通电的情况下测量 位移，所以不能应用霍尔传感器。 本课题选用了电涡流式传感器，测量精度高，可 以检测出电机内部的微小位移变化。流位移传感器原理
根据法拉第电磁感应原理，块状金属 导体置于变化的磁场中或在磁场中作切 割磁力线运动时，导体内将产生呈涡旋 状的感应电流，此电流叫电涡流，以上 现象称为电涡流效应
工作过程
当被测金属与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值也发生变化， Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随距离变化的振荡电压经过 检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压(电流)变化，最终完成 机械位移(间隙)转换成电压(电流)
本课题选用的是HZ891XL电涡流位移传感器 其输入输出遵循线性变化 变化率为8v/mm
位移传感器举例
1.电位器式位移传感器
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
电涡流式位移传感器
由于受到交变磁场影响 的导体中产生的电涡流 起到调节线圈原来阻抗 的作用
霍尔式位移传感器
霍尔电压随磁场强度的变化而变化， 磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低