文档介绍：机械量包括:长度、位移、速度、转角、转速、力、力矩、振动等参数。其中位移和力的大小是机械量检测的主要任务。
按机械量检测原理分类:见表8-1
机械式
电气电子式
光学式
8 机械量测量
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8 机械量测量
主要内容
模拟式位移检测——电容式位移检测、电感式位移检测(自感、互感、电涡流)、霍尔传感器、光纤式
光学数字式位移检测——光栅标尺、莫尔条纹标尺
转速检测——离心力检测法、光电码盘转速检测法
力的检测方法——金属应变元件、半导体应变元件、压电元件、压敏导电橡胶
加速度与振动检测——加速度检测原理、动电型振动检测方法、微机械加速度传感元件
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一、电容式位移检测方法
模拟式位移检测
Analog displacement detecting
原理:平行板电容器的电容值为:
分类:使用时保持三个参数中的两个不变而改变另一个参数使电容量发生变化,故其可分成三类:变极距式d、变面积式ab和变介电常数式ε。
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变面积式电容传感器
电容:
电容增量:
测量灵敏度:
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变面积式电容传感器的派生形式:
a)
b)
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变间隙式电容传感器
显然, 时, ,于是
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变介电常数式电容器
相当于两电容并联:
其中:
取x=0时电容为C0,有
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电容与x的关系推导如下:
结论:电容与位移x之间呈线性关系。
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电容式传感器测量电路
一、普通交流电桥
二、紧耦合电感臂电桥
三、变压器电桥
四、双T电桥
五、运算放大器式测量电路
六、脉冲调制电路
七、调频电路
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