常用机械量测试方法与系统组成

常用机械量测试方法与系统组成

机械量检测转速检测2加速度与振动检测4力的检测33位移检测31机械量介绍机械量包括长度、位移、速度、转角、转速、力、力矩、振动等参数。其中直线位移是机械量中最基本的参数；速度是位移的时间微分；力或力矩可以使弹性体变形而产生位移；由牛顿定律可知加速度与作用力有关。机械量检测的主要任务：检测位移和力的大小按检测原理分类位移检测1、电容式位移检测方法变极距法和变面积法d≤1mm变面积(S)型6位移检测变介质介电常数型7变介电常数型电容式传感器大多用来测量电介质的厚度、液位，还可根据极间介质的介电常数随温度、湿度改变而改变来测量介质材料的温度、湿度等。在电容器两极板间插入不同介质时，电容器的电容量也就不同。几种介质的相对介电常数8位移检测2、电感式位移检测方法位移检测3、差动变压器位移检测方法互感式位移传感器，变压器一次线圈和上下对称的两个二次线圈之间的互感强度随铁心的位置而发生变化。11可见，自感L是气隙截面积和长度的函数，即L＝f(S,lδ)如果S保持不变，则L为lδ的单值函数，构成变隙式自感传感器；若保持lδ不变，使S随位移变化，则构成变截面式自感传感器。其特性曲线如图。电涡流传感器电涡流效应演示

当电涡流线圈与金属板的距离x减小时，电涡流线圈的等效电感L减小，等效电阻R增大。感抗XL的变化比R的变化大得多，流过电涡流线圈的电流i1增大。电涡流效应动画演示电磁炉内部的励磁线圈电磁炉的工作原理图电涡流传感器电涡流传感器电涡流传感器4．电涡流表面探伤手持式裂纹测量仪油管探伤用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹电涡流传感器探伤检测动画演示5．厚度测量测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀层和铜箔作出“厚度－输出”电压的标定曲线，以便测量时对照。电涡流涂层厚度仪６．其它应用电涡流传感器计数动画演示电涡流传感器轴心轨迹测量动画演示位移检测4、光纤位移检测方法31（1）球面光纤液位传感器

12(a)探头结构(b))检测原理空气液体LEDPD光由光纤的一端导入,在球状对折端部一部分光透射出去,而另一部分光反射回来,由光纤的另一端导向探测器。反射光强的大小取决于被测介质的折射率。被测介质的折射率与光纤折射率越接近,反射光强度越小。显然,传感器处于空气中时比处于液体中时的反射光强要大。因此,该传感器可用于液位报警。若以探头在空气中时的反射光强度为基准，则当接触水时反射光强变化–6dB～–7dB,接触油时变化–25dB～–30dB。电位计式传感器优点：结构简单、尺寸小、重量轻、精度高(0.1%0.05%)、性能稳定、受环境因素影响小，可实现输出-输入任意函数关系，输出信号较大，一般不用放大。缺点：存在滑动触头与线圈等之间的摩擦，输入能量要求较大，且磨损降低寿命和可靠性，也会降低测量精度。电位计分类按输出-输入特性线性电位计非线性电位计按结构形式线绕式—在传感器中应用较多薄膜式—具有较高的精度和线性特性光电式—无摩擦和磨损，分辨率高线绕电位计的工作原理根据欧姆定律：

以线位移型为例：若变阻器式：

SR

电阻灵敏度：表示电刷单位位移能引起的输出电阻的变化量若分压器式：

SV

电压灵敏度：表示电刷单位位移能引起的输出电压的变化量SR、SV均是常数变阻器式传感器产品案例：重量的自动检测--配料设备

比较重量设定原材料原理：弹簧->力->位移

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