现代新型传感器ppt课件

穿透法探伤
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24
反射法探伤
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25
超声波探伤仪
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26
厚超 声 波 测
仪超 声 波 测 厚
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27
超声波测液位
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28
超声波液位计
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29
超声波流量计
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
30
倒车雷达
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31
4.7 红外传感器
红外检测利用的是物体的热辐射性质。物体的辐射
能量与物体的温度、性质及表面状态有关，若测得物体
的辐射能量，就可确定物体的温度或鉴别物体的性质。
超声波的特点：
■ 频率高、波长短、能量大、穿透力强； ■ 方向性好，遵循几何光学的基本规律； ■ 在固体、液体介质中传播时的衰减小。
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21
d d d
4.6.1 超声波的发生与接收
主主主主
主主主 主主主主主主主主主
~u
~
~
主主主主主主主主主主主
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22
超声波探头
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23
4.6.2 超声波传感器的应用
本章小结
现代新型传感器有着许多为传统传感器所不具备的 优点。这些新型传感器大多利用了新的物理现象、新的 材料、新的制造工艺等现代科学技术成果，它们的出现 大大扩展了测试工作的范围，改善了测试系统的性能， 提高了测试精度和测试的可靠性，还导致了一些新的测 试技术手段的出现。本章所介绍的几种新型传感器仅仅 是现代新型传感器中的一小部分，它们是机电工程领域 中应用较多的现代新型传感器。诸如生物传感器、化学 传感器、仿生传感器、智能传感器等也都是现代科学技 术的产物。
据此制成的传感器称为红外传感器或红外探测器。
1014 μm
1000
0.8 0.4
1010 μm
主主
主主主主
主
主主
主
主 主 X主 主 γ 主 主
主
主主
主主主主
主主主 主主主
主主主
主 主 主 主 主μm
1000
15
6
3
0.8
电磁波谱图
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32
4.7.1 红外探测器
透射式红外探测器的光学系统
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33
反射式红外探测器的光学系统
机 械 工 业 出 版 社
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1
CHINAMACHINEPRESS
学习目标
了解本章中所介绍的几种新型传感器的工作原理、 特点及主要应用场合。通过查阅有关文献并结合实际应 用，进一步加深对各种传感器以及由它们所组成的测试 系统的认识和理解，了解现代传感技术的发展情况。
学习重点
激光传感器、光栅传感器的工作原理。
主主
主主
主主主
主主主主
主主 主主
■ 透射光栅与反射光栅 ■ 长光栅与圆光栅
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7
4.2.2 莫尔条纹的形成原理及特点
B
B
W
2sin
W
2
W
特点：
■ 对应关系 —— 一个栅距变化对应一个莫尔条纹变化
■ 放大作用 —— K B /W 1 /
■ 平均作用
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8
光栅尺
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光栅读数头
9
4.3 光纤传感器
4.3.1 物性型光纤传感器
SHARP公司生产的CCD
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摄像头
14
零件尺寸检测系统
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15
热轧铝板宽度检测系统
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16
4.5 角度编码器
4.5.1 脉冲式编码器
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17
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18
4.5.2 绝对式光电编码器
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19
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20
4.6 超声波传感器
主主主
主主
主主主
主主主
f (108 ~ 20)Hz f (20 ~ 20k)Hz f (20k ~ 1011 )Hz
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38
扩散硅压力变送器
溅射薄膜压力传感器
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39
六维力传感器
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三维力传感器
40
智能传感器 （SmartSensor）
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智能RS232倾角传感器
41
智能电涡流传感器
智能压力变送器
智能转子流量计 智能椭圆齿轮流量计 智能涡轮流量计
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42
IC总线数字温度传感器
振动网络传感器
智能压力网络传感器
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43
物性型光纤传感器测量压力
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10
4.3.2 结构型（传光型）光纤传感器
传光型光纤传感器测量位移
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11
f fs fi 2 n/v
激光多普勒测速
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12
光纤测头
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13
4.4 固态图像传感器（CCD）
主 ■ 零件尺寸、形状、以及物位等的检测 要 ■ 作为自动控制、检测系统中的敏感器件 应 ■ 作为光学信息处理装置的传感元件 用 ■ 作为机器人的视觉
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2
4.1 激光传感器
4.1.1 激光干涉测长
k l n
( / 2) l k
2n
由计数值k根 据左式就可计算 出被测位移Δl
迈克尔逊干涉测长原理
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3
激光干涉仪
三维激光干涉仪
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4
4.1.2 激光跟踪空间坐标测量
目标镜 （猫眼逆反射器）
测量原理
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5
激光跟踪干涉仪
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6
4.2 光栅传感器
4.2.1 光栅传感器的组成、种类及结构
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34
4.7.2 红外传感器的应用 1. 红外无损检测 ■ 焊接缺陷的检测 ■ 铸件内部缺陷的检测 ■ 疲劳裂纹的检测
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红外热像仪
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4.7.2 红外传感器的应用 2. 红外测温
以锻件温度红外检测为核心的锻造自动线
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红外测温仪
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4.8 现代传感技术的发展方向
■ 发现并利用新现象 ■ 开发利用新的功能材料 ■ 采用新的制造工艺 ■ 开发多功能集成传感器 ■ 开发智能传感器 ■ 开发仿生传感器