位移傳感器又稱為線性傳感器,把位移轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,超聲波式位移傳感器,霍爾式位移傳感器。在這種轉(zhuǎn)換過程中有許多物理量(例如壓力、流量、加速度等)常常需要先變換為位移,然后再將位移變換成電量。因此位移傳感器是一類重要的基本傳感器。在生產(chǎn)過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。機械位移包括線位移和角位移。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式又可分為物性型(如自發(fā)電式)和結(jié)構(gòu)型兩種。常用位移傳感器以模擬式結(jié)構(gòu)型居多,包括電位器式位移傳感器、 電感式位移傳感器、自整角機、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。數(shù)字式位移傳感器的一個重要優(yōu)點是便于將信號直接送入計算機系統(tǒng)。這種傳感器發(fā)展迅速,應(yīng)用日益廣闊。轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉(zhuǎn)換為電信號。傳感器有幾種
利用激光技術(shù)進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。激光傳感器工作時,先由激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號,并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號。利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點可實現(xiàn)無接觸遠距離測量。激光傳感器常用于長度(ZLS-Px)、距離(LDM4x)、振動(ZLDS10X)、速度(LDM30x)、方位等物理量的測量,還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等。特殊傳感器方案設(shè)計在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)。
傳感器的特點包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀新的經(jīng)濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。
傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關(guān)系的物理量信號;轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉(zhuǎn)換為電信號;變換電路負責對轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號進行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。
傳感器種類及品種繁多,原理也各式各樣。其中電阻應(yīng)變式傳感器是被廣闊用于電子秤和各種新型機構(gòu)的測力裝置,其精度和范圍度是根據(jù)需要來選定的,過高的精度要求對某種使用也無太大意義;過寬的范圍度也會使測量精度降低,而且會造成成本過高及增加工藝上的困難;因此,應(yīng)根據(jù)測量對象的要求,恰當?shù)剡x擇精度和范圍度是至關(guān)重要的。但無論何種條件、場合使用的傳感器,均要求其性能穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可靠,經(jīng)久耐用。為此,在研究高精度傳感器的同時,必須重視可靠性和穩(wěn)定性的研究。包括床暗器的研究、設(shè)計、試制、生產(chǎn)、檢測與應(yīng)用等諸項內(nèi)容在內(nèi)的傳感器技術(shù),已逐漸形成了一門相對專注的專門學(xué)科。傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)。
壓力傳感器是用于測量液體與氣體的壓強的傳感器。與其他傳感器類似,壓力傳感器工作時將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出。壓力傳感器在很多監(jiān)測與控制應(yīng)用中得到廣闊的使用。除了直接的壓力測量,壓力傳感器同時也可用于間接測量其他量,如液體/氣體的流量,速度,水面高度或者海拔。壓力傳感器在使用的技術(shù),設(shè)計,性能表現(xiàn),工作適應(yīng)條件與價格上有很大的差異。保守估計,全世界有50種以上技術(shù)的壓力傳感器和至少300家企業(yè)生產(chǎn)壓力傳感器。利用激光技術(shù)進行測量的傳感器。江蘇傳感器生產(chǎn)過程
世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。傳感器有幾種
其次,是應(yīng)變片和粘接膠。影響應(yīng)變片穩(wěn)定性的是箔材本身,制造應(yīng)變片的電阻合金種類很多,其中以康銅合金使用較廣,它有較好的穩(wěn)定性,高的疲勞壽命及小的電阻溫度系數(shù),是理想的絲柵制造材料。此外,制造應(yīng)變片過程中應(yīng)消除不良影響而造成的不穩(wěn)定性。如:絲柵與基底膠的粘接強度,應(yīng)變片與彈性體間的粘帖強度,基底膠內(nèi)應(yīng)力的釋放等等,都是不穩(wěn)定因素。另外,應(yīng)變片的粘帖,也是非常關(guān)鍵的要素之一,這一工作的好壞,直接影響膠的粘接質(zhì)量,乃至測量精度,如果帖片不嚴格,技術(shù)不熟練,即使使用比較好的應(yīng)變片也無濟于事。傳感器有幾種
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