第三章常用的传感器.ppt

第三章常用的传感器,3.1概述,3.2机械式传感器,3.3电阻式传感器,3.4电感式传感器,3.5电容式传感器,3.6压电式传感器,3.7其他传感器,3.9传动器的选用原则,返回,3.1概述,一传感器的作用,二传感器的分类,下一节,回首页,可转换的信号,机械信号,电信号,辐射信号（光波超声波红外波）,流体信号,传感器的作用,返回,按被测对象,按工作原理,机械式,电子式,光学式,流体式,按能量变换关系,能量转换型,能量控制型,物性型,结构型,集成化传感器,多环节集成,多参量集成,模拟式,数字式,返回,3.2机械式传感器,一工作原理p58图3-3,二特点及应用,n低，适于静态测量,被测量,弹性元件,变形（位移）,敏感元件,电信号,首页,下一节,3.3电阻式传感器,一变阻器式传感器,二电阻应变式传感器,首页,下一节,1工作原理p59图3-5,R=KiX,2性能特点,1灵敏度Lo线性,P59表3-6电阻分压电路,2优点：缺点：,返回,1工作原理,2分类比较,金属式,半导体式,丝式p60图3-7,箔式图3-8,S半=（5070）S金,电阻应变式传感器p63表3-10，p64图3-11,3环境温度对应变的影响,p60图3-7,返回,工作原理,可表示为,可到出,传感原理：,S,1+2u,金属式1.73.6之间线性,半导体,返回,3.4电感式传感器,一自感型,二互感型差动变压器式电感传感器,首页,自感型,1可变磁阻式,（1）工作原理,（2）分类比较,2涡流式,上一页,工作原理,返回,a.改变式,Sconst,*差动式p65表3-13（b）,b.改变磁通互积式,p65图3-13（a）,c.双螺管线圈差动型,测量范围0.0011mm,测量范围0300um,分辨力0.5um,测量电路,首页,差动变压器式电桥,取D为参考点,上一页,2涡流式,P66表3-15,（1）工作原理,金属板材料,线圈激励频率w,测频转速,鉴材与探伤,测微小位移,透射式,测厚,（2）性能特点,Z,首页,上一页,3.5电容式传感器,一传感原理,二分类比较,1）,2）A,3),0,首页,3.6电压式传感器,一压电效应,二压电材料,三压电式传感器及其等效电路,四测量电路,五特点及应用,首页,1.压电单晶体,2.多晶体压电陶瓷,铣钛酸铅材料系列,钛酸钡,3.压电半导体,压电传感器,集成传感器,半导体电子器件,4.高分子压电薄膜,微压机器人触觉,返回,压电式传感器为能量型传感器，也称无源传感器，本身相当于高内阻微弱的电荷源,R0,C=Ca+Cc,在交变力的作用下产生交变电荷,依电荷平衡原理,下一页,首页,1w,w0e0,适于高频信号测量：振动噪声表面粗糙度,2测量低频信号（静态）CRo即Ro即后级需接高输入阻抗的测量电路，按规定电缆接线,上一页,回首页,前置放大器,电压放大,高输入阻抗的比例放大器,电荷放大,具备深度电容负反馈的高增益的高输入阻抗的运放,1且不变电缆长度及型号的影响,2可测超低频信号用于冲击振动与地震测量,特点及应用,1、体积小、重量轻、结构简单、频率范围宽适于动态测量,2、多用于力、振动加速度、噪声、表面粗糙度的测量,回首页,下一节,1磁电式传感器,2半导体传感器,半导体应变式集成传感器半导体压电式集成传感器,3光纤