文档介绍：第二章材料成形及控制工程常用传感器第一节概述
化学变化电
PH计、微生物传感器
舌
味觉
气体吸附电阻电
气味传感器
鼻
嗅觉
压(力) 电阻电
应变计、压敏元件
皮肤
触觉
声压电
微音器
耳
听觉
光电
位置、速度电
CCD
编码器
眼
视觉
物理量的变换
传感器举例
感官
人体感觉
表2-1 人体五感与传感器
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一、传感器的分类1、按传感器输入端被测物理量(用途)分类(1)机械量:质量、力、扭矩、应力等;(2)热工量:热量、热流、温度、流速、流量等;(3)物性参量:密度、粘度、酸碱度等;(4)光学量:光强、光通量、辐射能量等;(5)化学量:气体的组分、液体的组分等。
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2、按传感器输出端被测物理量分类(1)电参数型传感器:电阻式、电容式、电感式;(2)电量型传感器:感应式、压电式、热电式、光电式等;
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3、按能量关系分类(1)能量转换型(有源型、发生器型):
如热电偶、光电池等。
(2)能量控制型:
如R、L、C电参数型传感器,必须由外部提供激励源(电源)。
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4、按传感器结构是否变化分类(1)结构型:由敏感元件(如弹性元件)和变换器(如电阻式变换器)组成。
(2)物性型:只有变换器,如热电偶(既是变换器也是传感器)
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二、传感器技术的现状与发展(1)小型轻量化;(2)数字化;(3)多样化;(4)集成化;(5)新型化;(6)智能化。
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第二节电参数型传感器
其输出量为电参数:电阻、电感、电容、互感。
一、电阻式传感器
被测非电量的变化引起电阻器阻值改变的变换元件。
原理:R=L/A
其中,R—电阻值;L—导线长度; —电阻率;A—导线截面积。
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电阻式传感器的类型有以下三种:
1)电位器式传感器:利用电刷来回移动,改变电阻器长度L
2)电阻应变式传感器:利用应力应变使电阻丝产生变形,使电阻丝长度L、截面积A和电阻率均发生改变。
3)利用热或其它物理量使传感器的电阻率发生变化
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1、电位器式传感器
按其输出特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器。
(1)线性线绕电位器
原理:Uo=xUi/L(见图2-1,P21)
其中, Uo—电刷行至x处对应的电压;
x —电刷行程;
Ui—电位器输入电压;
L —电位器总行程;
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(2)非线性线绕电位器(函数电位器)
输出电压(或电阻)与电刷行程之间呈非线性关系,可以实现指数、对数、三角及其它任意非线性函数的输出。分为变骨架式和变节距式。
1)变骨架式非线性线绕电位器
在其它结构参数不变的条件下,通过改变骨架高度来实现非线性函数的关系变换(见图2-3 a),P22)。
2)变节距式非线性线绕电位器
在其它结构参数不变的条件下,通过改变绕线节距来实现非线性函数的关系变换(见图2-3 b),P22)。
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