液压测试系统课件

第三章常用传感器主要研究内容：1.了解传感器的分类2.常用传感器测量原理3.传感器选用测试技术基础

3.1概述1.传感器(Sensor)定义

传感器是能感受规定的被测量、并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件和转换元件组成(GB766-87)。目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的器件或装置。第三章常用传感器传感器在非电量电测系统中的作用：一是敏感作用：感受并拾取被测对象的信号二是变换作用：被测信号转换成易于检测和处理的电信号概述

获得传感器信号的两种方法：直接获得电信号的变化（开关传感器）；将物理量变换成电信号的变化（水位、压力等）。能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作.

例如:热电偶温度计,压电式加速度计.能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化.

例如:电阻应变片.能量传递型:从某种能量发生器与接受器进行能量传递过程中实现敏感检测.

例如:超声波发生器和接受器.(3)按传感器的能量传递方式分类:概述3.传感器的性能要求足够的容量匹配性好，转换灵敏度高精度适当，稳定性高反应速度快，工作可靠性高适应性和适用性强概述电阻式传感器是把被测量转换为电阻变化的一种传感器按工作的原理可分为:热敏式电阻应变式变阻器式光敏式电敏式3.2电阻式传感器第三章常用传感器1)工作原理金属应变片的电阻R为电阻式传感器(1)金属应变片（不变）金属应变计(2)半导体应变片（变化）半导体应变计电阻式传感器2)金属应变计金属应变计有:丝式和箔式优点:稳定性和温度特性好.缺点:灵敏度系数小.应变计电阻式传感器案例：4)应用电阻式传感器案例：电子称原理将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。德国HBM电阻应变式传感器电阻式传感器3.3电容式传感器

1.变换原理:

将被测量的变化转化为电容量变化两平行极板组成的电容器,它的电容量为:+++A

当被测量δ、A或ε发生变化时，都会引起电容的变化。如果保持其中的两个参数不变，而仅改变另一个参数，就可把该参数的变化变换为单一电容量的变化。第三章常用传感器3应用1.震动，偏心，裂纹，振荡，同心度2.位移，移动，位置，膨胀3.挠度，变形，波动，倾斜4.尺寸，公差，分选，零件识别5.冲击，应变，轴向振动6.轴承振动，油膜间隙，磨擦，偏心电容式传感器

3.4电感式传感器电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量的一种装置。分类:电感式传感器自感型可变磁阻型涡流式互感型第三章常用传感器1自感型--可变磁阻式a)变间隙型原理:电磁感应电感式传感器d)差动型电感式传感器2涡流式原理:涡流效应原线圈的等效阻抗Z变化：电感式传感器a)高频反射式：（集肤效应）电感式传感器b)低频透射式：（互感原理）案例：无损探伤原理裂纹检测，缺陷造成涡流变化。火车轮检测油管检测电感式传感器案例：测厚案例：零件计数电感式传感器3.5磁电式传感器

1.变换原理:

磁电式传感器是把被测量的物理量转换为感应电动势的一种转换器。感应线圈的感应电动势U为

磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈运动速度有关，改变其中一个因素，都会改变线圈的感应电动势。

第三章常用传感器2分类

磁电式动圈式磁阻式线速度型角速度型N磁电式传感器3动圈式传感器磁电式传感器4磁阻式传感器磁电式传感器5应用b)测速电机a)磁电式车速传感器磁电式传感器3.6压电式传感器

1.变换原理:

压电效应某些物质，如石英，当受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部被极化，表面会产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。第三章常用传感器压电效应q=DF压电式传感器F+2、测量电路

a)电压放大器压电式传感器

b)电荷放大器F+压电式传感器3应用b)压力变送器a)加速度计，力传感器

压电式传感器案例：飞机模态分析压电式传感器3.7传感器选用原则

选择传感器主要考虑灵敏度、线性范围、响应特性、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。

1、灵敏度一般说来，传感器灵敏度越高越好，但在确定灵敏度时，要考虑以下几个问题。a)灵敏度过高引起的干扰问题；b)量程范围。c)交叉灵敏度问题。第三章常用传感器3响应特性传感器的响应特性是指在所测频率范围内，保持不失真的测量条件。实际上传感器的响应总不可避免地有一定延迟，但总希望延迟的时间越短越好。2线性范围任何传感器都有一定的线性工作范围。在线性范围内输出与输入成比例关系，线性范围愈宽，则表明传感器的工作量程愈大。传感器工作在线性区域内，是保证测量精度的基本条件。传感器选用原则

4稳定性稳定性是表示传感器经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。影响传感器稳定性的因素是时间