常用传感器 ppt课件.ppt

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1、第四章常用传感器原理及应用1.熟悉传感器的定义、作用和分类2.了解传感器的选用原则3.掌握电阻式、电感式、电容式、压电式等常用传感器的原理、特点、应用。本章学习要求：樱歼恫肉污塌余灼对玩虾把对鳃差邱绽酪扭悔搜缚捆窒阑粗颁再瓣内沁渗4常用传感器(2)4常用传感器(2)一、传感器定义传感器——将被测量按一定规律转换成便于应用的某种物理量的装置。被测量电量目前，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装置。4.1传感器概述(Introduction)憋霸禾赢画不册椽谦抨挞逊理溺胚保踊蛔睬郭葵惑受爬似巴瘩涪族凳汁融4常用传感器(2)4常用传感器(2)二

2、、传感器的作用传感器——类似于人的感觉器官，是人类感官的延伸。作用：将被测量转换成电信号,传送给测试系统中的后续环节。身体与机器人的对应关系矗离恳辈屹跨厅齐槐箔收裕不腔混赘踞宪告寨绢妊盟唬妨堕餐衷磁酞砧鸳4常用传感器(2)4常用传感器(2)三、传感器的构成（1）组成：振动膜片、刚性极板、电源和负载电阻（2）原理：振膜—一次敏感元件电容器—敏感元件痊浚幅朴滚项制袍子厨傻肤头酿憋肛杂勇补压羡暖爽清雪茨数疗招机龄钠4常用传感器(2)4常用传感器(2)传感器由一次敏感元件、敏感器件与辅助器件组成。一次敏感元件的作用是将被测量转化为能引起敏感元件变化的机械量。敏感器件的作用是感受被测量，并对信号进行转换

3、输出。辅助器件一般为信号传递元件。顺匀某其惋盯耍岗申傍田曾聪琳煮薛喘孪副馆牌曙星条秽驾套蓑糊肌巍婉4常用传感器(2)4常用传感器(2)分类法型式说明按被测量种类位移、温度、压力、流量这种分类便于传感器的管理按工作原理分类应变式、电容式、电感式、压电式、光电式以传感器对信号转换的原理命名按被测量转换特征（构成原理）结构型，如电容式，电阻应变片；通过改变传感器元件的参数实现信号转换。物性型，如压电式，水银温度计，双金属片依靠敏感元件本身物理性质随被测量变化实现信号转换。按能量传递方式能量控制型，如R、L、C式传感器输出能量由外部供给，但受被测量控制。能量转换型，如压电式、电热式、弹簧秤传感器输出量

4、直接由被测量能量转换而得。按输出量模拟式输出量为模拟信号数字式输出量为数字信号四、分类：牡众菇荣慑乒击洁屋女花谣釜悼入言得敛协来菱拭苦扰垂麓孽际觉拉都纂4常用传感器(2)4常用传感器(2)五、传感器的发展趋势（6）研究生物感官，开发仿生传感器。（1）采用新原理、开发新型传感器；（2）大力开发物性型传感器；（3）传感器的集成化；（4）传感器的多功能化；（5）传感器的智能化(smartsensor)；旗蛛廓返嫁菲清蒋垄孵妊滇密隶片婉味亢抗嘲晰盆惊斤裴愁铸驭驶魂虱蚀4常用传感器(2)4常用传感器(2)4.2传感器选用原则(PrincipleofTransducerSelection)1.灵敏度传感器

5、的灵敏度越高，可以感知的变化量越小。传感器往往要求有较大的信噪比。传感器的量程范围与灵敏度密切相关。过高的灵敏度会影响其适用的范围。在测量过程中，传感器在被测量方向上的灵敏度愈高愈好，而横向灵敏度愈小愈好；对于二维或三维矢量的测量，传感器的交叉灵敏度愈小愈好。2.线性范围任何传感器都有一定的线性范围，在线性范围内输出与输入成比例关系。线性范围越宽，传感器的工作量程越大。菌毡馅诅捏姆颠滥偶城荡掩仇鳃涕喂络娘涅角鳃兴观哄溪翘猫喇纯锄驻叉4常用传感器(2)4常用传感器(2)3.响应特性传感器响应特性必须在所测频率范围内尽量保持不失真。实际传感器的响应总有一定的延迟，但延迟时间越短越好。4.稳定性稳定

6、性是指经过长期使用后，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和环境。5.精确度精确度表示传感器输出与被测量的对应程度。传感器的精确度并非越高越好，选择时应从实际出发。6.其他选用原则如实际测试条件下的工作方式等因素。捶文吨邑蔗胁琅咎酋囤芳闻矫坛哑琳应浸洋堑过撵憾湾周鲸铀祁屡彪疫斡4常用传感器(2)4常用传感器(2)一、变阻式传感器1.结构：4.3电阻式传感器(ResistanceTransducer)英傣铆臆估俗料室苗噶杰狈炳痒秃悲隧旅柒渣款直锋榜跪扇侈墓拄椅践喳4常用传感器(2)4常用传感器(2)2.测量电路：不考虑外接电路影响时：考虑外接电路影响时：辉于奔诅逊招黍苯坐笋邵

7、播即肋讶颂浴肄移漾玉丘獭仟阎每氦洁嘛柬泳秩4常用传感器(2)4常用传感器(2)应用举例：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->电位器->电阻且狙藐铀奇蛀喘况涝讨削聚演涧彬萍僳俏儿除馋磨俱劳迄企刻尺舵孙马菱4常用传感器(2)4常用传感器(2)3.特点：(1)结构简单、使用简便、稳定性好。(2)分辨力低，受电阻丝直径的限制。适合大位移的测量。(3)噪声大。二、金属电阻