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費(fèi)斯托Festo曲軸位置傳感器一級(jí)代理
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費(fèi)斯托Festo曲軸位置傳感器一級(jí)代理
費(fèi)斯托(中國(guó))有限公司是FestoAG&Co-KG于1993年在中國(guó)大陸設(shè)立的獨(dú)資子公司,。公司于2000年6月在上海市浦東金橋出口加工區(qū)建成*期生產(chǎn)基地,;2001年建立亞太地區(qū)技術(shù)中心;2003年年底完成第二期工程,,主要用于生產(chǎn)、工程,、研發(fā)和物流等部門的擴(kuò)容,。2002年FestoAG&Co-KG又在金橋出口加工區(qū)南區(qū)購(gòu)地近60,000平方米,用于建設(shè)新的大型生產(chǎn)基地,。新工廠已于2006年建成并于2008年投入使用,。
費(fèi)斯托(中國(guó))有限公司在上海總部擁有大型倉(cāng)庫(kù),,能為客戶及時(shí)供貨,。另外,公司在北京,、天津,、大連、沈陽(yáng),、長(zhǎng)春,、哈爾濱、西安,、蘭州,、烏魯木齊、重慶,、成都,、昆明、武漢,、長(zhǎng)沙,、柳州、濟(jì)南,、青島,、煙臺(tái)、鄭州,、廈門,、無(wú)錫,、南京、蘇州,、 昆山,、合肥、杭州,、寧波,、溫州、廣州,、深圳,、東莞三十個(gè)城市設(shè)有分支機(jī)構(gòu),銷售和技術(shù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布全國(guó),。
費(fèi)斯托(中國(guó))有限公司在中國(guó)氣動(dòng)行業(yè)具有舉足輕重的地位,,其優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量、出色的問(wèn)題解決能力和完善的服務(wù)深受客戶信賴,。
產(chǎn)品體系
Festo的主要產(chǎn)品為:驅(qū)動(dòng)器及附件,、抓取及真空系統(tǒng)、定位技術(shù),、閥及附件,、閥島及總線系統(tǒng)、比例技術(shù),、氣源處理裝置,、管接頭及附件、傳感器及壓力開關(guān),、氣動(dòng)控制技術(shù),、電子控制技術(shù)、Festo教學(xué)培訓(xùn)產(chǎn)品及服務(wù),。
我們追求氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu),、功能和外觀的。我們更追求氣動(dòng)產(chǎn)品的創(chuàng)新,、標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化、集成化和智能化,。我們把氣動(dòng)與電子,、機(jī)械和計(jì)算機(jī)等技術(shù)相結(jié)合,使之成為一種和低成本的自動(dòng)化技術(shù),。
度身定制
除了提供16,,000多種標(biāo)準(zhǔn)氣動(dòng)產(chǎn)品之外,F(xiàn)esto還為客戶定制產(chǎn)品,,以滿足他們對(duì)特殊解決方案的需要,。
品牌質(zhì)量
Festo是世界氣動(dòng)行業(yè)*家通過(guò)ISO9001認(rèn)證的企業(yè),。Festo的品牌質(zhì)量包含許多方面,主要表現(xiàn)在智能化和易操作的產(chǎn)品設(shè)計(jì),、使用壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品,、持久的效率優(yōu)化以及化和全天的服務(wù)。Festo給予用戶的產(chǎn)品和服務(wù)都是的
傳感器
傳感器[1](英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測(cè)裝置,,能感受到被測(cè)量的信息,,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,,以滿足信息的傳輸,、處理、存儲(chǔ),、顯示,、記錄和控制等要求。
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,,必須借助于感覺器官。 而單靠人們自身的感覺器官,,在研究 自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了,。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器,。因此可以說(shuō),,傳感器是人類五官的延長(zhǎng),又稱之為電五官,。[2]
費(fèi)斯托Festo曲軸位置傳感器一級(jí)代理
傳感器
新技術(shù)革命的到來(lái),,世界開始進(jìn)入 信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中,,首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,,要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),,使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或*狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到的質(zhì)量,。因此可以說(shuō),,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ),。
在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,,傳感器更具有突出的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,,縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)年的天體演化,短到 s的瞬間反應(yīng),。此外,,還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開拓新能源,、新材料等具有重要作用的各種技術(shù)研究,,如超高溫、超低溫,、超高壓,、超高真空、*磁場(chǎng),、超弱磁場(chǎng)等等,。顯然,要獲取大量人類感官無(wú)法直接獲取的信息,,沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的,。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難,,而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn),,往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,,往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的,。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā),、海洋探測(cè),、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查,、醫(yī)學(xué)診斷,、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域,??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),從茫茫的太空,,到浩瀚的海洋,,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,,都離不開各種各樣的傳感器,。
由此可見, 傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用,,是十分明顯的,。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來(lái),,傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,,達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。
主要特點(diǎn)
傳感器的特點(diǎn)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(jìn)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(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。微型化是建立在微電子機(jī)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,。
傳感器的組成
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,,如圖1 所示。
傳感器的組成
敏感元件直接感受被測(cè)量,,并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào);轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),;變換電路負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)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。
主要功能
常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:
光敏傳感器——視覺
聲敏傳感器——聽覺
氣敏傳感器——嗅覺
化學(xué)傳感器——味覺
壓敏,、溫敏,、 流體傳感器——觸覺
敏感元件的分類:
物理類,基于力,、熱,、光、電,、磁和聲等物理效應(yīng),。
化學(xué)類,基于 化學(xué)反應(yīng)的原理,。
生物類,,基于酶、抗體、和激素等分子識(shí)別功能,。
通常據(jù)其基本感知功能可分為 熱敏元件,、 光敏元件、 氣敏元件,、 力敏元件,、 磁敏元件、 濕敏元件,、聲敏元件,、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等類(還有人曾將敏感元件分46類),。
常見種類
電阻式
電阻式傳感器是將被測(cè)量,,如位移、形變,、力,、加速度、濕度,、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件,。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式,、熱電阻,、熱敏、氣敏,、濕敏等電阻式傳感器件,。
變頻功率
變頻功率傳感器通過(guò)對(duì)輸入的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行交流采樣,,再將采樣 值通過(guò)電纜,、光纖等傳輸系統(tǒng)與數(shù)字量輸入二次儀表相連,數(shù)字量輸入二次儀表對(duì)電壓,、電流的采樣值進(jìn)行運(yùn)算,,可以獲取 電壓有效值、 電流有效值,、基波電壓,、 基波電流、諧波電壓,、 諧波電流,、 有功功率、 基波功率,、 諧波功率等參數(shù),。
稱重
稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的力→電轉(zhuǎn)換裝置,,是 電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件。
能夠?qū)崿F(xiàn)力→電轉(zhuǎn)換的傳感器有多種,,常見的有電阻應(yīng)變式,、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,,電容式用于部分電子吊秤,,而絕大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,,準(zhǔn)確度高,,適用面廣,且能夠在相對(duì)比較差的環(huán)境下使用,。因此電阻應(yīng)變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運(yùn)用,。
電阻應(yīng)變式
傳感器中的電阻 應(yīng)變片具有金屬的 應(yīng)變效應(yīng),即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變,,從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類,金屬應(yīng)變片有金屬絲式,、箔式,、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式,、箔式的幾十倍),、 橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。
壓阻式
壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件,。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件,,擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),,各電阻值將發(fā)生變化,,電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。
用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,,硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視,尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用zui為普遍,。
熱電阻
熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的,。 熱電阻大都由純 金屬材料制成,目前應(yīng)用zui多的是鉑和銅,,此外,,已開始采用鎳、錳和銠等材料制造 熱電阻,。
熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù),。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合,這種傳感器比較適用。較為廣泛的熱電阻材料為鉑,、銅,、鎳等,它們具有電阻溫度系數(shù)大,、線性好,、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬,、加工容易等特點(diǎn),。用于測(cè)量-200℃~+500℃范圍內(nèi)的溫度。
熱電阻傳感器分類:
1,、NTC熱電阻傳感器:
該類傳感器為負(fù)溫度系數(shù)傳感器,,即傳感器阻值隨溫度的升高而減小。
2,、PTC熱電阻傳感器:
該類傳感器為正溫度系數(shù)傳感器,,即傳感器阻值隨溫度的升高而增大。
激光
利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,。 它由激光器,、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表,,它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量,,速度快,精度高,,量程大,,抗光、電干擾能力強(qiáng)等,。
激光傳感器工作時(shí),,先由激光發(fā)射二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)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(cè)極其微弱的光信號(hào),,并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)。
利用激光的高方向性,、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量,。激光傳感器常用于長(zhǎng)度(ZLS-Px)、距離(LDM4x),、振動(dòng)(ZLDS10X),、速度(LDM30x),、方位等物理量的測(cè)量,還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測(cè)等,。
霍爾
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器,, 廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面,?;魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù),,能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型,、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。
霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種,。
1,、線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成,,它輸出模擬量,。
2、開關(guān)型 霍爾傳感器由穩(wěn)壓器,、霍爾元件,、 差分放大器,斯密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成,,它輸出數(shù)字量,。
霍爾電壓隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化, 磁場(chǎng)越強(qiáng),,電壓越高,,磁場(chǎng)越弱,電壓越低,?;魻栯妷褐岛苄。ǔV挥袔讉€(gè)毫伏,,但經(jīng)集成電路中的放大器放大,,就能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號(hào)。若使霍爾集成電路起傳感作用,,需要用機(jī)械的方法來(lái)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度,。下圖所示的方法是用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開關(guān),當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí),,磁場(chǎng)偏離集成片,霍爾電壓消失,。這樣,,霍爾集成電路的輸出電壓的變化,,就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置,利用這一工作原理,,可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器,。霍爾效應(yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器,,它要有外加電源才能工作,,這一特點(diǎn)使它能檢測(cè)轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
溫度
1,、室溫管溫傳感器:室溫傳感器用于測(cè)量室內(nèi)和室外的環(huán)境溫度,, 管溫傳感器用于測(cè)量蒸發(fā)器和冷凝器的管壁溫度。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同,,但溫度特性基本一致,。按溫度特性劃分,美的使用的室溫管溫傳感器有二種類型:1.常數(shù)B值為4100K±3%,,基準(zhǔn)電阻為25℃對(duì)應(yīng)電阻10KΩ±3%,。在0℃和55℃對(duì)應(yīng)電阻公差約為±7%;而0℃以下及55℃以上,,對(duì)于不同的供應(yīng)商,,電阻公差會(huì)有一定的差別。溫度越高,,阻值越?。粶囟仍降?,阻值越大,。離25℃越遠(yuǎn),對(duì)應(yīng)電阻公差范圍越大,。
2,、排氣 溫度傳感器:排氣溫度傳感器用于測(cè)量壓縮機(jī)頂部的排氣溫度,常數(shù)B值為3950K±3%,基準(zhǔn)電阻為90℃對(duì)應(yīng)電阻5KΩ±3%,。
3,、模塊溫度傳感器:模塊溫度傳感器用于測(cè)量變頻模塊(IGBT或IPM)的溫度,用的感溫頭的型號(hào)是602F-3500F,,基準(zhǔn)電阻為25℃對(duì)應(yīng)電阻6KΩ±1%,。幾個(gè)典型溫度的對(duì)應(yīng)阻值分別是:-10℃→(25.897~28.623)KΩ;0℃→(16.3248~17.7164)KΩ,;50℃→(2.3262~2.5153)KΩ,;90℃→(0.6671~0.7565)KΩ。
溫度傳感器的種類很多,,經(jīng)常使用的有熱電阻:PT100,、PT1000,、Cu50、Cu100,;熱電偶:B,、E、J,、K,、S等。溫度傳感器不但種類繁多,,而且組合形式多樣,,應(yīng)根據(jù)不同的場(chǎng)所選用合適的產(chǎn)品。
測(cè)溫原理:根據(jù)電阻阻值,、熱電偶的電勢(shì)隨溫度不同發(fā)生有規(guī)律的變化的原理,,我們可以得到所需要測(cè)量的溫度值。
無(wú)線溫度
無(wú)線溫度傳感器將控制對(duì)象的溫度參數(shù)變成電信號(hào),并對(duì)接收終端發(fā)送無(wú)線信號(hào),,對(duì)系統(tǒng)實(shí)行檢測(cè),、調(diào)節(jié)和控制??芍苯影惭b在一般工業(yè)熱電阻,、熱電偶的接線盒內(nèi),與現(xiàn)場(chǎng)傳感元件構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu),。通常和無(wú)線中繼,、接收終端、通信串口,、電子計(jì)算機(jī)等配套使用,,這樣不僅節(jié)省了補(bǔ)償導(dǎo)線和電纜,而且減少了信號(hào)傳遞失真和干擾,,從而獲的了高精度的測(cè)量結(jié)果,。
無(wú)線溫度傳感器廣泛應(yīng)用于化工、 冶金,、石油,、電力、水處理,、制藥,、食品等自動(dòng)化行業(yè)。例如:高壓電纜上的溫度采集,;水下等惡劣環(huán)境的溫度采集,;運(yùn)動(dòng)物體上的溫度采集;不易連線通過(guò)的空間傳輸 傳感器數(shù)據(jù);單純?yōu)榻档筒季€成本選用的數(shù)據(jù)采集方案,;沒有交流電源的工作場(chǎng)合的數(shù)據(jù)測(cè)量,;便攜式非固定場(chǎng)所數(shù)據(jù)測(cè)量。
智能
智能傳感器的功能是通過(guò)模擬人的感官和大腦的協(xié)調(diào)動(dòng)作,, 結(jié)合長(zhǎng)期以來(lái)測(cè)試技術(shù)的研究和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而提出來(lái)的。是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的智能單元,,它的出現(xiàn)對(duì)原來(lái)硬件性能苛刻要求有所減輕,,而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高。
1,、信息存儲(chǔ)和傳輸——隨著全智能集散控制系統(tǒng)(SmartDistributedSystem)的飛速發(fā)展,,對(duì)智能單元要求具備通信功能,用通信網(wǎng)絡(luò)以數(shù)字形式進(jìn)行雙向通信,,這也是智能傳感器關(guān)鍵標(biāo)志之一,。智能傳感器通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸或接收指令來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。如增益的設(shè)置,、補(bǔ)償參數(shù)的設(shè)置,、內(nèi)檢參數(shù)設(shè)置、測(cè)試數(shù)據(jù)輸出等,。
2,、自補(bǔ)償和計(jì)算功能——多年來(lái)從事傳感器研制的工程技術(shù)人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線性作大量的補(bǔ)償工作,但都沒有從根本上解決問(wèn)題,。而智能傳感器的自補(bǔ)償和計(jì)算功能為傳感器的溫度漂移和非線性補(bǔ)償開辟了新的道路,。這樣,放寬傳感器加工精密度要求,,只要能保證傳感器的重復(fù)性好,,利用微處理器對(duì)測(cè)試的信號(hào)通過(guò)軟件計(jì)算,采用多次擬合和差值計(jì)算方法對(duì)漂移和非線性進(jìn)行補(bǔ)償,,從而能獲得較的測(cè)量結(jié)果壓力傳感器,。
3、自檢,、自校,、自診斷功能——普通傳感器需要定期檢驗(yàn)和標(biāo)定,以保證它在正常使用時(shí)足夠的準(zhǔn)確度,,這些工作一般要求將傳感器從使用現(xiàn)場(chǎng)拆卸送到實(shí)驗(yàn)室或檢驗(yàn)部門進(jìn)行,。對(duì)于在線測(cè)量傳感器出現(xiàn)異常則不能及時(shí)診斷。采用智能傳感器情況則大有改觀,,首先自診斷功能在電源接通時(shí)進(jìn)行自檢,,診斷測(cè)試以確定組件有*。其次根據(jù)使用時(shí)間可以在線進(jìn)行校正,微處理器利用存在EPROM內(nèi)的計(jì)量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比校對(duì),。
4,、復(fù)合敏感功能——觀察周圍的自然現(xiàn)象,常見的信號(hào)有聲,、光,、電、熱,、力,、化學(xué)等。敏感元件測(cè)量一般通過(guò)兩種方式:直接和間接的測(cè)量,。而智能傳感器具有復(fù)合功能,,能夠同時(shí)測(cè)量多種物理量和化學(xué)量,給出能夠較全面反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的信息,。
光敏
光敏傳感器是zui常見的傳感器之一,,它的種類繁多,主要有:光電管,、光電倍增管,、光敏電阻、光敏三極管,、太陽(yáng)能電池,、紅外線傳感器、紫外線傳感器,、光纖式光電傳感器,、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等,。它的敏感波長(zhǎng)在可見光波長(zhǎng)附近,,包括紅外線波長(zhǎng)和紫外線波長(zhǎng)。光傳感器不只局限于對(duì)光的探測(cè),,它還可以作為探測(cè)元件組成其他傳感器,,對(duì)許多非電量進(jìn)行檢測(cè),只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化即可,。光傳感器是目前產(chǎn)量zui多,、應(yīng)用zui廣的傳感器之一,它在自動(dòng)控制和非電量電測(cè)技術(shù)引中占有非常重要的地位,。zui簡(jiǎn)單的光敏傳感器是光敏電阻,,當(dāng)光子沖擊接合處就會(huì)產(chǎn)生電流。
生物
生物傳感器的概念
生物傳感器是用生物活性材料(酶,、 蛋白質(zhì),、 DNA、抗體、抗原,、生物膜等)與 物理化學(xué)換能器有機(jī)結(jié)合的一門交叉學(xué)科,,是發(fā)展生物技術(shù)*的一種先進(jìn)的檢測(cè)方法與監(jiān)控方法,也是物質(zhì)分子水平的快速,、微量分析方法,。各種生物傳感器有以下共同的結(jié)構(gòu):包括一種或數(shù)種相關(guān)生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表達(dá)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的物理或化學(xué)換能器(傳感器),二者組合在一起,,用現(xiàn)代微電子和 自動(dòng)化儀表技術(shù)進(jìn)行生物信號(hào)的再加工,,構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng),。
生物傳感器的原理
待測(cè)物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)入生物活性材料,經(jīng)分子識(shí)別,,發(fā)生生物學(xué)反應(yīng),,產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號(hào),再經(jīng)二次儀表放大并輸出,,便可知道待測(cè)物濃度,。
生物傳感器的分類
按照其感受器中所采用的生命物質(zhì)分類,可分為:微生物傳感器,、免疫傳感器,、組織傳感器、細(xì)胞傳感器,、 酶?jìng)鞲衅?、DNA傳感器等等。
按照傳感器器件檢測(cè)的原理分類,,可分為:熱敏生物傳感器,、場(chǎng)效應(yīng)管生物傳感器、壓電生物傳感器,、光學(xué)生物傳感器,、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器,、介體生物傳感器等,。
按照生物敏感物質(zhì)相互作用的類型分類,可分為親和型和代謝型兩種,。
視覺
工作原理:
視覺傳感器是指:具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)發(fā)千計(jì)像素的能力,,圖像的清晰和細(xì)膩程度常用分辨率來(lái)衡量,以像素?cái)?shù)量表示,。
視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計(jì)的像素,。圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用分辨率來(lái)衡量,以像素?cái)?shù)量表示。
在捕獲圖像之后,,視覺傳感器將其與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較,,以做出分析。例如,,若視覺傳感器被設(shè)定為辨別正確地插有八顆螺栓的機(jī)器部件,,則傳感器知道應(yīng)該拒收只有七顆螺栓的部件,或者螺栓未對(duì)準(zhǔn)的部件,。此外,,無(wú)論該機(jī)器部件位于視場(chǎng)中的哪個(gè)位置,無(wú)論該部件是否在360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),,視覺傳感器都能做出判斷,。
應(yīng)用領(lǐng)域:
視覺傳感器的低成本和易用性已吸引機(jī)器設(shè)計(jì)師和工藝工程師將其集成入各類曾經(jīng)依賴人工、多個(gè)光電傳感器,,或根本不檢驗(yàn)的應(yīng)用,。視覺傳感器的工業(yè)應(yīng)用包括檢驗(yàn)、計(jì)量,、測(cè)量,、定向、瑕疵檢測(cè)和分撿,。以下只是一些應(yīng)用范例:
在汽車組裝廠,,檢驗(yàn)由機(jī)器人涂抹到車門邊框的膠珠是否連續(xù),是否有正確的寬度,;
在瓶裝廠,,校驗(yàn)瓶蓋是否正確密封、裝灌液位是否正確,,以及在封蓋之前沒有異物掉入瓶中,;
在包裝生產(chǎn)線,確保在正確的位置粘貼正確的包裝標(biāo)簽,;
在藥品包裝生產(chǎn)線,,檢驗(yàn)阿斯匹林藥片的泡罩式包裝中是否有破損或缺失的藥片;
在金屬?zèng)_壓公司,,以每分鐘逾150片的速度檢驗(yàn)沖壓部件,,比人工檢驗(yàn)快13倍以上。
位移
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(cè)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(guò)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(guò)程中,,位移的測(cè)量一般分為測(cè)量實(shí)物尺寸和機(jī)械位移兩種,。機(jī)械位移包括線位移和角位移。按被測(cè)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(jī),、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(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是便于將信號(hào)直接送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種傳感器發(fā)展迅速,,應(yīng)用日益廣泛,。
壓力
壓力傳感器引是工業(yè)實(shí)踐中zui為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,,涉及水利水電,、鐵路交通、智能建筑,、生產(chǎn)自控,、航空航天、軍工,、石化,、油井、電力,、船舶,、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),。
超聲波測(cè)距離
超聲波測(cè)距離傳感器采用超聲波回波測(cè)距原理,,運(yùn)用的時(shí)差測(cè)量技術(shù),,檢測(cè)傳感器與目標(biāo)物之間的距離,采用小角度,,小盲區(qū)超聲波傳感器,,具有測(cè)量準(zhǔn)確,無(wú)接觸,,防水,,防腐蝕,低成本等優(yōu)點(diǎn),,可應(yīng)于液位,,物位檢測(cè),*的液位,,料位檢測(cè)方式,,可保證在液面有泡沫或大的晃動(dòng),不易檢測(cè)到回波的情況下有穩(wěn)定的輸出,,應(yīng)用行業(yè):液位,,物位,料位檢測(cè),,工業(yè)過(guò)程控制等,。
24GHz雷達(dá)
24GHz雷達(dá)傳感器采用高頻微波來(lái)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng) 速度、 距離,、 運(yùn)動(dòng) 方向,、方位角度信息,采用平面微帶天線設(shè)計(jì),,具有體積小,、質(zhì)量輕、靈敏度高,、穩(wěn)定強(qiáng)等特點(diǎn),,廣泛運(yùn)用于智能交通、工業(yè)控制,、安防,、體育運(yùn)動(dòng)、智能家居等行業(yè),。工業(yè)和信息化部2012年11月19日正式發(fā)布了《工業(yè)和信息化部關(guān)于發(fā)布24GHz頻段短距離車載雷達(dá)設(shè)備使用頻率的通知》(工信部無(wú)〔2012〕548號(hào)),,明確提出24GHz頻段短距離車載雷達(dá)設(shè)備作為車載雷達(dá)設(shè)備的規(guī)范。
一體化溫度
一體化溫度傳感器一般由測(cè)溫探頭(熱電偶或熱電阻傳感器)和兩線制固體電子單元組成,。采用固體模塊形式將測(cè)溫探頭直接安裝在接線盒內(nèi),,從而形成一體化的傳感器。一體化溫度傳感器一般分為熱電阻和熱電偶型兩種類型,。
熱電阻溫度傳感器是由基準(zhǔn)單元,、R/V轉(zhuǎn)換單元,、線性電路、反接保護(hù),、限流保護(hù),、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測(cè)溫?zé)犭娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)換放大后,,再由線性電路對(duì)溫度與電阻的非線性關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償,,經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個(gè)與被測(cè)溫度成線性關(guān)系的4~20mA的恒流信號(hào)。
熱電偶溫度傳感器一般由基準(zhǔn)源,、冷端補(bǔ)償,、放大單元、線性化處理,、V/I轉(zhuǎn)換,、斷偶處理、反接保護(hù),、限流保護(hù)等電路單元組成,。它是將熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)經(jīng)冷端補(bǔ)償放大后,再帽由線性電路消除熱電勢(shì)與溫度的非線性誤差,,zui后放大轉(zhuǎn)換為4~20mA電流輸出信號(hào),。為防止熱電偶測(cè)量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故,傳感器中還設(shè)有斷電保護(hù)電路,。當(dāng)熱電偶斷絲或接解不良時(shí),,傳感器會(huì)輸出zui大值(28mA)以使儀表切斷電源。一體化溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、節(jié)省引線、輸出信號(hào)大,、抗干擾能力強(qiáng),、線性好、顯示儀表簡(jiǎn)單,、固體模塊抗震防潮,、有反接保護(hù)和限流保護(hù)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn),。一體化溫度傳感器的輸出為統(tǒng)一的 4~20mA信號(hào),;可與微機(jī)系統(tǒng)或其它常規(guī)儀表匹配使用。也可用戶要求做成防爆型或防火型測(cè)量?jī)x表,。
液位
1,、浮球式液位傳感器
浮球式液位傳感器由磁性浮球、測(cè)量導(dǎo)管,、信號(hào)單元,、電子單元,、接線盒及安裝件組成。
一般磁性浮球的比重小于0.5,,可漂于液面之上并沿測(cè)量導(dǎo)管上下移動(dòng),。導(dǎo)管內(nèi)裝有測(cè)量元件,它可以在外磁作用下將被測(cè)液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成正比于液位變化的電阻信號(hào),,并將電子單元轉(zhuǎn)換成4~20mA或其它標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出,。該傳感器為模塊電路,具有耐酸,、防潮,、防震、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn),,電路內(nèi)部含有恒流反饋電路和內(nèi)保護(hù)電路,,可使輸出zui大電流不超過(guò)28mA,因而能夠可靠地保護(hù)電源并使二次儀表不被損壞,。
2,、浮簡(jiǎn)式液位傳感器
浮筒式液位傳感器是將磁性浮球改為浮筒,它是根據(jù)阿基米德浮力原理設(shè)計(jì)的,。浮筒式液位傳感器是利用微小的金屬膜應(yīng)變傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量液體的液位,、界位或密度的。它在工作時(shí)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鍵來(lái)進(jìn)行常規(guī)的設(shè)定操作,。
3,、靜壓或液位傳感器
該傳感器利用液體靜壓力的測(cè)量原理工作。它一般選用硅壓力測(cè)壓傳感器將測(cè)量到的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào),,再經(jīng)放大電路放大和補(bǔ)償電路補(bǔ)償,,zui后以4~20mA或0~10mA電流方式輸出。
真空度
真空度傳感器,,采用先進(jìn)的硅微機(jī)械加工技術(shù)生產(chǎn),,以集成硅壓阻力敏元件作為傳感器的核心元件制成的壓力變送器,由于采用硅-硅直接鍵合或硅-派勒克斯玻璃靜電鍵合形成的真空參考?jí)毫η?,及一系列無(wú)應(yīng)力封裝技術(shù)及精密溫度補(bǔ)償技術(shù),,因而具有穩(wěn)定性優(yōu)良、精度高的突出優(yōu)點(diǎn),,適用于各種情況下壓力的測(cè)量與控制,。
特點(diǎn)及用途
采用低量程芯片真空絕壓封裝,產(chǎn)品具有高的過(guò)載能力,。芯片采用真空充注硅油隔離,,不銹鋼薄膜過(guò)渡傳遞壓力,具有優(yōu)良的介質(zhì)兼容性,,適用于對(duì)316L不銹鋼不腐蝕的絕大多數(shù)氣液體介質(zhì)真空壓力的測(cè)量,。真空度傳染其應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境的低真空測(cè)量與控制,。
電容式物位
電容式物位傳感器適用于工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量和控制生產(chǎn)過(guò)程,主要用作類導(dǎo)電與非導(dǎo)電介質(zhì)的液體液位或粉粒狀固體料位的遠(yuǎn)距離連續(xù)測(cè)量和指示,。
電容式液位傳感器由電容式傳感器與電子模塊電路組成,,它以兩線制4~20mA恒定電流輸出為基型,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換,,可以用三線或四線方式輸出,,輸出信號(hào)形成為 1~5V、0~5V,、0~10mA等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),。電容傳感器由絕緣電極和裝有測(cè)量介質(zhì)的圓柱形金屬容器組成。當(dāng)料位上升時(shí),,因非導(dǎo)電物料的介電常數(shù)明顯小于空氣的介電常數(shù),,所以電容量隨著物料高度的變化而變化。傳感器的模塊電路由基準(zhǔn)源,、脈寬調(diào)制,、轉(zhuǎn)換、恒流放大,、反饋和限流等單元組成,。采用脈寬調(diào)特原理進(jìn)行測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是頻率較低,對(duì)周圍元射頻干擾,、穩(wěn)定性好,、線性好、無(wú)明顯溫度漂移等,。
銻電極酸度
銻電極酸度傳感器是集 PH檢測(cè),、自動(dòng)清洗、電信號(hào)轉(zhuǎn)換為一體的工業(yè)在線分析儀表,,它是由銻電極與參考電極組成的PH值測(cè)量系統(tǒng),。在被測(cè)酸性溶液中,由于銻電極表面會(huì)生成三氧化二銻氧化層,,這樣在金屬銻面與三氧化二銻之間會(huì)形成電位差,。該電位差的大小取決于三所氧化二銻的濃度,,該濃度與被測(cè)酸性溶液中氫離子的適度相對(duì)應(yīng),。如果把銻、三氧化二銻和水溶液的適度都當(dāng)作1,,其電極電位就可用能斯特公式計(jì)算出來(lái),。
銻電極酸度傳感器中的固體模塊電路由兩大部分組成。為了現(xiàn)場(chǎng)作用的安全起見,,電源部分采用交流24V為二次儀表供電,。這一電源除為清洗電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源外,,還應(yīng)通過(guò)電流轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電壓,以供變送電路使用,。第二部分是測(cè)量傳感器電路,,它把來(lái)自傳感器的基準(zhǔn)信號(hào)和PH酸度信號(hào)經(jīng)放大后送給斜率調(diào)整和定位調(diào)整電路,以使信號(hào)內(nèi)阻降低并可調(diào)節(jié),。將放大后的PH信號(hào)與溫度被償信號(hào)進(jìn)行迭加后再差進(jìn)轉(zhuǎn)換電路,,zui后輸出與PH值相對(duì)應(yīng)的4~20mA恒流電流信號(hào)給二次儀表以完成顯示并控制PH值。
酸,、堿,、鹽
酸、堿,、鹽濃度傳感器通過(guò)測(cè)量溶液電導(dǎo)值來(lái)確定濃度,。它可以在線連續(xù)檢測(cè)工業(yè)過(guò)程中酸、堿,、鹽在水溶液中的濃度含量,。這種傳感器主要應(yīng)用于鍋爐給水處理、化工溶液的配制以及環(huán)保等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,。
酸,、堿、鹽濃度傳感器的工作原理是:在一定的范圍內(nèi),,酸堿溶液的濃度與其電導(dǎo)率的大小成比例,。因而,只要測(cè)出溶液電導(dǎo)率的大小變可得知酸堿濃度的高低,。當(dāng)被測(cè)溶液流入電導(dǎo)池時(shí),,如果忽略電極極化和分布電容,則可以等效為一個(gè)純電阻,。在有恒壓交變電流流過(guò)時(shí),,其輸出電流與電導(dǎo)率成線性關(guān)系,而電導(dǎo)率又與溶液中酸,、堿濃度成比例關(guān)系,。因此只要測(cè)出溶液電流,便可算出酸,、堿,、鹽的濃度。
酸,、堿,、鹽濃度傳感器主要由電導(dǎo)池、電子模塊、顯示表頭和殼體組成,。電子模塊電路則由激勵(lì)電源,、電導(dǎo)池、電導(dǎo)放大器,、相敏整流器,、解調(diào)器、溫度補(bǔ)償,、過(guò)載保護(hù)和電流轉(zhuǎn)換等單元組成,。
電導(dǎo)
它是通過(guò)測(cè)量溶液的電導(dǎo)值來(lái)間接測(cè)量離子濃度的流程儀表(一體化傳感器),可在線連續(xù)檢測(cè)工業(yè)過(guò)程中水溶液的電導(dǎo)率,。
由于電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體一樣的電的良導(dǎo)體,,因此電流流過(guò)電解質(zhì)溶液時(shí)必有電阻作用,且符合歐姆定律,。但液體的電阻溫度特性與金屬導(dǎo)體相反,,具有負(fù)向溫度特性。為區(qū)別于金屬導(dǎo)體,,電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力用電導(dǎo)(電阻的倒數(shù))或電導(dǎo)率(電阻率的倒數(shù))來(lái)表示,。當(dāng)兩個(gè)互相絕緣的電極組成電導(dǎo)池時(shí),若在其中間放置待測(cè)溶液,,并通以恒壓交變電流,,就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定,,則回路電流與電導(dǎo)率就存在一定的函數(shù)關(guān)系,。這樣,測(cè)了待測(cè)溶液中流過(guò)的電流,,就能測(cè)出待測(cè)溶液的電導(dǎo)率,。電導(dǎo)傳感器的結(jié)構(gòu)和電路與酸、堿,、鹽濃度傳感器相同,。
主要分類
按用途
壓力敏和 力敏傳感器、 位置傳感器,、 液位傳感器,、能耗傳感器、 速度傳感器,、 加速度傳感器,、射線輻射傳感器、熱敏傳感器,。
按原理
振動(dòng)傳感器,、濕敏傳感器、磁敏傳感器,、氣敏傳感器,、真空度傳感器、生物傳感器等,。
按輸出信號(hào)
模擬傳感器:將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào),。
數(shù)字傳感器:將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。
膺數(shù)字傳感器:將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換),。
開關(guān)傳感器:當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),,傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
按其制造工藝
集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的,。 通常還將用于初步處理被測(cè)信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上,。
薄膜傳感器則是通過(guò)沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的,相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的,。使用混合工藝時(shí),,同樣可將部分電路制造在此基板上。
厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料,,涂覆在陶瓷基片上制成的,,基片通常是Al2O3制成的,然后進(jìn)行熱處理,,使厚膜成形,。
陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產(chǎn),。
完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后,,已成形的元件在高溫中進(jìn)行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性,,在某些方面,,可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足,。由于研究,、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低,以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因,,采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理,。
按測(cè)量目
物理型傳感器是利用被測(cè)量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)發(fā)生明顯變化的特性制成的。
化學(xué)型傳感器是利用能把化學(xué)物質(zhì)的成分,、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)量的敏感元件制成的,。
生物型傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)的特性做成的,用以檢測(cè)與識(shí)別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器,。
按其構(gòu)成
基本型傳感器:是一種zui基本的單個(gè)變換裝置,。
組合型傳感器:是由不同單個(gè)變換裝置組合而構(gòu)成的傳感器。
應(yīng)用型傳感器:是基本型傳感器或組合型傳感器與其他機(jī)構(gòu)組合而構(gòu)成的傳感器。
按作用形式
按作用形式可分為主動(dòng)型和被動(dòng)型傳感器,。
主動(dòng)型傳感器又有作用型和反作用型,,此種傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象能發(fā)出一定探測(cè)信號(hào),能檢測(cè)探測(cè)信號(hào)在被測(cè)對(duì)象中所產(chǎn)生的變化,,或者由探測(cè)信號(hào)在被測(cè)對(duì)象中產(chǎn)生某種效應(yīng)而形成信號(hào),。檢測(cè)探測(cè)信號(hào)變化方式的稱為作用型,檢測(cè)產(chǎn)生響應(yīng)而形成信號(hào)方式的稱為反作用型,。雷達(dá)與無(wú)線電頻率范圍探測(cè)器是作用型實(shí)例,,而光聲效應(yīng)分析裝置與激光分析器是反作用型實(shí)例。
被動(dòng)型傳感器只是接收被測(cè)對(duì)象本身產(chǎn)生的信號(hào),,如紅外輻射溫度計(jì),、紅外攝像裝置等。
位置傳感器
位置傳感器【positionsensor】用來(lái)測(cè)量機(jī)器人自身位置的傳感器,。位置傳感器可分為兩種,,直線位移傳感器和角位移傳感器。其中直線位移傳感器常用的有直線位移定位器等,,具有工作原理簡(jiǎn)單,、測(cè)量精度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn),;角位移傳感器則可選旋轉(zhuǎn)式電位器,,具有可靠性高、成本低的優(yōu)點(diǎn),。角位移器還可使用光電編碼器,,有增量式與式兩種形式。其中增量式碼盤在機(jī)器人控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,。
類型
曲軸位置傳感器
曲軸位置傳感器(CrankshaftPositionSensor,,CPS)又稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角傳感器,其功用是采集曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào),,并輸入電子控制單元(ECu),,以便確定點(diǎn)火時(shí)刻和噴油時(shí)刻。
凸輪軸位置傳感器
凸輪軸位置傳感器(CamshaftPositionSensor,,CPS)又稱為氣缸識(shí)別傳感器(CylinderIdentificationSensor,,CIS),為了區(qū)別于曲軸位置傳感器(CPS),,凸輪軸位置傳感器一般都用CIS表示,。凸輪軸位置傳感器的功用是采集配氣凸輪軸的位置信號(hào),并輸入ECU,,以便ECU識(shí)別氣缸1壓縮上止點(diǎn),,從而進(jìn)行順序噴油控制,、點(diǎn)火時(shí)刻控制和爆燃控制。此外,,凸輪軸位置信號(hào)還用于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)識(shí)別出*次點(diǎn)火時(shí)刻,。因?yàn)橥馆嗇S位置傳感器能夠識(shí)別哪一個(gè)氣缸活塞即將到達(dá)上止點(diǎn),所以稱為氣缸識(shí)別傳感器,。
分類一、壓力式位置傳感器
它通常為半導(dǎo)體膜盒結(jié)構(gòu),,通過(guò)金屬片承受液體壓力,,利用封入的硅油導(dǎo)壓傳遞給半導(dǎo)體應(yīng)變片進(jìn)行物位的測(cè)量。該類產(chǎn)品應(yīng)用越來(lái)越廣泛,,現(xiàn)在,,已經(jīng)涌現(xiàn)很多量程大、體積小,、精度高和可靠性高的產(chǎn)品,。
二、電容式位置傳感器
它是由兩個(gè)導(dǎo)體電極組成,,由于電極間,,待測(cè)液位的變化導(dǎo)致靜電容的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。它的敏感元件形狀一般有棒狀,、線狀和板狀,。它受壓力、溫度影響比較大,,這由它的材料決定,。有些產(chǎn)品不僅可以測(cè)量液位,還可以檢測(cè)自身敏感元件是否破損,、絕緣性是否降低,、電纜和電路的故障等,并給出報(bào)警信號(hào),。
三,、浮于自動(dòng)平衡式位置傳感器
它是利用檢測(cè)平衡狀態(tài)下浮子浮力的變化來(lái)進(jìn)行位置測(cè)量的。此外,,它還可以配備微機(jī),,使其具有自檢、自診斷和遠(yuǎn)傳的功能,,它的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量位置的范圍寬,、精度高。
四,、超聲波位置傳感器
它是一種非接觸式位置的產(chǎn)品,,對(duì)于一些不宜接觸測(cè)量的場(chǎng)合是的選擇,。它是通過(guò)向被測(cè)物體表面發(fā)射超聲波,被其反射后,,傳感器接受,,通過(guò)時(shí)間和聲速來(lái)計(jì)算其到物體表面的距離。超聲波有一個(gè)特性它的頻率愈低,,隨著距離的衰減愈小,,但是反射效率也小,所以需要根據(jù)距離,、物體表面狀況等因素來(lái)選擇超聲波傳感器類型,。高性能產(chǎn)品能分別出哪些是信號(hào)波,哪些是噪聲,,而且還可以在高溫和大風(fēng)的情況下檢測(cè)液位,。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
日產(chǎn)公司生產(chǎn)的光電式曲軸與凸輪軸位置傳感器是由分電器改進(jìn)而成的,主要由信號(hào)盤(即信號(hào)轉(zhuǎn)子),、信號(hào)發(fā)生器,、配電器、傳感器殼體和線束插頭等組成,。
信號(hào)盤是傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)子,,壓裝在傳感器軸上,如圖2-22所示,。在靠近信號(hào)盤的邊緣位置制作有均勻間隔弧度的內(nèi),、外兩圈透光孔。其中,,外圈制作有360個(gè)透光孔(縫隙),,間隔弧度為1。(透光孔占0.5,。,,遮光孔占0.5。),,用于產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速信號(hào),;內(nèi)圈制作有6個(gè)透光孔(長(zhǎng)方形孑L),間隔弧度為60,。,,用于產(chǎn)生各個(gè)氣缸的上止點(diǎn)信號(hào),其中有一個(gè)長(zhǎng)方形的寬邊稍長(zhǎng),,用于產(chǎn)生氣缸1的上止點(diǎn)信號(hào),。
信號(hào)發(fā)生器固定在傳感器殼體上,它由Ne信號(hào)(轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號(hào))發(fā)生器,、G信號(hào)(上止點(diǎn)信號(hào))發(fā)生器以及信號(hào)處理電路組成,。Ne信號(hào)與G信號(hào)發(fā)生器均由一個(gè)發(fā)光二極管(LED)和一個(gè)光敏晶體管(或光敏二極管)組成,,兩個(gè)LED分別正對(duì)著兩個(gè)光敏晶體管。
(2)工作原理
光電式傳感器的工作原理如圖2-22所示,。信號(hào)盤安裝在發(fā)光二極管(LED)與光敏晶體管(或光敏二極管)之間,。當(dāng)信號(hào)盤上的透光孔旋轉(zhuǎn)到LED與光敏晶體管之間時(shí),LED發(fā)出的光線就會(huì)照射到光敏晶體管上,,此時(shí)光敏晶體管導(dǎo)通,,其集電極輸出低電平(0.1~O.3V);當(dāng)信號(hào)盤上的遮光部分旋轉(zhuǎn)到LED與光敏晶體管之間時(shí),,LED發(fā)出的光線就不能照射到光敏晶體管上,,此時(shí)光敏晶體管截止,其集電極輸出高電平(4.8~5.2V),。
如果信號(hào)盤連續(xù)旋轉(zhuǎn),,透光孔和遮光部分就會(huì)交替地轉(zhuǎn)過(guò)LED而透光或遮光,,光敏晶體管集電極就會(huì)交替地輸出高電平和低電平,。當(dāng)傳感器軸隨曲軸和配氣凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),信號(hào)盤上的透光孔和遮光部分便從LED與光敏晶體管之間轉(zhuǎn)過(guò),,LED發(fā)出的光線受信號(hào)盤透光和遮光作用就會(huì)交替照射到信號(hào)發(fā)生器的光敏晶體管上,,信號(hào)傳感器中就會(huì)產(chǎn)生與曲軸位置和凸輪軸位置對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào),。
位置傳感器
由于曲軸旋轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn),傳感器軸帶動(dòng)信號(hào)盤旋轉(zhuǎn)一圈,因此,,G信號(hào)傳感器將產(chǎn)生6個(gè)脈沖信號(hào)。Ne信號(hào)傳感器將產(chǎn)生360個(gè)脈沖信號(hào),。因?yàn)镚信號(hào)透光孔間隔弧度為60,。,曲軸每旋轉(zhuǎn)120,。就產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào),,所以通常G信號(hào)稱為120。信號(hào),。設(shè)計(jì)安裝保證120,。信號(hào)在上止點(diǎn)前70。(BTDC70,。)時(shí)產(chǎn)生,,且長(zhǎng)方形寬邊稍長(zhǎng)的透光孔產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸1上止點(diǎn)前70。,,以便ECU控制噴油提前角與點(diǎn)火提前角,。因?yàn)镹e信號(hào)透光孔間隔弧度為1。(透光孔占0.5,。,,遮光孔占0.5,。),所以在每一個(gè)脈沖周期中,,高,、低電平各占1。曲軸轉(zhuǎn)角,,360個(gè)信號(hào)表示曲軸旋轉(zhuǎn)720,。。曲軸每旋轉(zhuǎn)120,。,,G信號(hào)傳感器產(chǎn)生一個(gè)信號(hào),Ne信號(hào)傳感器產(chǎn)生60個(gè)信號(hào),。
曲軸位置傳感器
曲軸位置傳感器的作用就是確定曲軸的位置,,也就是曲軸的轉(zhuǎn)角。它通常要配合 凸輪軸位置傳感器一起來(lái)工作——確定基本點(diǎn)火時(shí)刻,。我們都知道,,發(fā)動(dòng)機(jī)是在壓縮沖程末開始點(diǎn)火的,那么發(fā)動(dòng)機(jī)電腦是怎么知道哪缸該點(diǎn)火了呢,?就是通過(guò)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào)來(lái)計(jì)算的,,通過(guò)曲軸位置傳感器,可以知道哪缸活塞處于上止點(diǎn),,通過(guò)凸輪軸位置傳感器,,可以知道哪缸活塞是在壓縮沖程中。這樣,,發(fā)動(dòng)機(jī)電腦知道了該什么時(shí)候給哪缸點(diǎn)火了,。
工作原理
曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi),是控制系統(tǒng)中zui重要的傳感器之一,。其作用有:檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,,因此又稱為轉(zhuǎn)速傳感器;檢測(cè)活塞上止點(diǎn)位置,,故也稱為上止點(diǎn)傳感器,,包括檢測(cè)用于控制點(diǎn)火的各缸上止點(diǎn)信號(hào)、用于控制順序噴油的*缸上止點(diǎn)信號(hào),。
曲軸傳感器主要有三種類型:磁電感應(yīng)式,、霍爾效應(yīng)式和光電式。
1,、磁電感應(yīng)式:
磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器分上,、下兩層安裝在分電器內(nèi)。傳感器由永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈和轉(zhuǎn)子(正時(shí)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子)組成,,轉(zhuǎn)子隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn),。正時(shí)轉(zhuǎn)子有一,、二或四個(gè)齒等多種形式,轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子為 24個(gè)齒,。永磁感應(yīng)檢測(cè)線圈固定在分電器體上,。若已知轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)和曲軸位置傳感器信號(hào),以及各缸的工作順序,,就可知道各缸的曲軸位置,。磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器的轉(zhuǎn)子信號(hào)盤也可安裝在曲軸或凸輪軸上。
2,、 霍爾效應(yīng)式:
曲軸位置傳感器
曲軸位置傳感器
霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器是一種利用霍爾效應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器,。霍爾信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器內(nèi),,與分火頭同軸,,由封裝的霍爾芯片和*磁鐵作成整體固定在分電器盤上。觸發(fā)葉輪上的缺口數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相同,。當(dāng)觸發(fā)葉輪上的葉片進(jìn)入*磁鐵與霍爾元件之間,,霍爾觸發(fā)器的磁場(chǎng)被葉片旁路,這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電壓,,傳感器無(wú)輸出信號(hào),;當(dāng)觸發(fā)葉輪上的缺口部分進(jìn)入*磁鐵和霍爾元件之間時(shí),,磁力線進(jìn)入霍爾元件,,霍爾電壓升高,傳感器輸出電壓信號(hào),。
3,、光電式:
光電式曲軸位置傳感器一般裝在分電器內(nèi),由信號(hào)發(fā)生器和帶光孔的信號(hào)盤組成,。其信號(hào)盤與分電器軸
曲軸位置傳感器
曲軸位置傳感器
一起轉(zhuǎn)動(dòng),,信號(hào)盤外圈有 360條光刻縫隙,產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角 1 °的信號(hào),;稍靠?jī)?nèi)有間隔 60 °均布的 6 個(gè)光孔,,產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角 120 °的信號(hào),其中 1 個(gè)光孔較寬,,用以產(chǎn)生相對(duì)于 1 缸上止點(diǎn)的信號(hào),。信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器殼體上,由二只發(fā)光二極管,、二只光敏二極管和電路組成,。發(fā)光二極管正對(duì)著光敏二極管。信號(hào)盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間,,由于信號(hào)盤上有光孔,,則產(chǎn)生透光和遮光交替變化現(xiàn)象,。當(dāng)發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時(shí),光敏二極管產(chǎn)生電壓,;當(dāng)發(fā)光二極管光束被檔住時(shí),,光敏二極管電壓為0 。這些電壓信號(hào)經(jīng)電路部分整形放大后,,即向電子 控制單元輸送曲軸轉(zhuǎn)角為 1 °和 120°時(shí)的信號(hào),,電子控制單元根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置
拆裝
曲軸位置傳感器安裝在變速箱離合器殼體上(見圖3-25和圖3-26),位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體左側(cè)后面,,曲軸位置傳感器是用二條螺栓緊固的,,用帶膠紙墊或紙板墊墊到曲軸位置傳感器的底面上,以調(diào)節(jié)傳感器的深度,,一旦發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后(在曲軸位置傳感器裝好之后),,紙墊的多余部分應(yīng)被剪掉。新出廠的備用傳感器將帶著這種墊,,如果原來(lái)的曲軸位置傳感器被重新裝過(guò),,或更換變速箱和離合器殼體,就必須裝一個(gè)新的墊片,。
拆卸時(shí),,在靠近進(jìn)氣歧管的后部,從主線束上拆下傳感器線束,,拆下油管安裝螺栓上的固定曲軸位置傳感器導(dǎo)線卡子的螺母,,拆下曲軸位置傳感器安裝螺栓,拆下曲軸位置傳感器,,拆下曲軸位置傳感器導(dǎo)線線束的夾箍,。安裝時(shí),把曲軸位置傳感器的凸頭裝進(jìn)變速箱殼體的孔里使端面 齊平,。安裝并擰緊曲軸位置傳感器二個(gè)安裝螺栓,,其力矩為17-21N·
曲軸位置傳感器
曲軸位置傳感器
m。曲軸位置傳感器固定到變速箱的二個(gè)螺栓是特制的,,以保證傳感器與飛輪之間有一個(gè)正確的間隙,,不允許裝用其他螺栓代替特制的螺栓。把導(dǎo)線插頭連接到曲軸位置傳感器上,,裝上傳感器線束卡子,,把卡子裝到燃油管安裝螺栓上,擰上卡子的安裝螺母,。