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傳感器的分類詳細(xì)介紹

時間:2013/9/3閱讀:2086
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根據(jù)輸入物理量可分為:位移傳感器、壓力傳感器,、速度傳感器,、溫度傳感器及氣敏傳感器等。
根據(jù)工作原理可分為:電阻式,、電感式,、電容式及電勢式等。
根據(jù)輸出信號的性質(zhì)可分為:模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器,。即模擬式傳感器輸出模擬信號,,數(shù)字式傳感器輸出數(shù)字信號.
根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理可分為:有源傳感器和無源傳感器。有源傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電能量,如電動勢,、電荷式傳感器等,;無源程序傳感器不起能量轉(zhuǎn)換作用,只是將被測非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量,,如電阻式,、電感式及電容光煥發(fā)式傳感器等。
 
光電式傳感器
光電式傳感器分為:光柵式和碼盤式兩種,。
光柵式傳感器光柵形成的莫爾條紋把角位移轉(zhuǎn)換成光電信號,。光柵有兩塊,一為固定光柵,,另一為裝在表盤軸上的移動光柵,。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿系統(tǒng)使表盤軸旋轉(zhuǎn),帶動移動光柵轉(zhuǎn)動,,使莫爾條紋也隨之移動,。光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表,,計(jì)算出移過的莫爾條紋數(shù)量,,測出光柵轉(zhuǎn)動角的大小,從而確定和讀出被測物質(zhì)量,。
碼盤式傳感器的碼盤(符號板)是一塊裝在表盤軸上的透明玻璃,,上面帶有按編碼方法編定的黑白相間的代碼。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿使表盤軸旋轉(zhuǎn)時,,碼盤也隨之轉(zhuǎn)過角度,。光電池將透過碼盤接受光信號并轉(zhuǎn)換成電信號,然后由電路進(jìn)行數(shù)字,,zui后在顯示器上顯示出代表被測質(zhì)量的數(shù)字,。光電式傳感器曾主要用在機(jī)電結(jié)合秤上。
液壓式傳感器 ,,在受被測物重力P作用時,,液壓油的壓力增大,增大的程度與P成正比,。測出壓力的增大值,,確定被測物的質(zhì)量。液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡單而牢固,,測量范圍大,,但準(zhǔn)確度不超過1/100。
電磁力式傳感器
它承重臺上的負(fù)荷與電磁力相平衡的原理工作(圖5),。當(dāng)承重臺上放有被測物時,杠桿的一端向上傾斜;光電件檢測出傾斜度信號,,經(jīng)放大后流入線圈,,產(chǎn)生電磁力,使杠桿恢復(fù)至平衡,。對產(chǎn)生電磁平衡力的電流進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換,,確定被測物質(zhì)量。電磁力式傳感器準(zhǔn)確度高,,可達(dá) 1/2000~1/60000,,但稱量范圍僅在幾十毫克至10千克。
電容式傳感器,,它電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關(guān)系工作(圖6 ),。極板有兩塊,一塊固定不動,,另一塊可移動,。在承重臺加載被測物時,板簧撓曲,,兩極板的距離發(fā)生變化,,電路的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化求出承重臺上被測物的質(zhì)量,。電容式傳感器耗電量少,,造價低,準(zhǔn)確度為1/200~1/500,。
磁極變形式傳感器
鐵磁元件在被測物重力作用下發(fā)生機(jī)械變形時,,內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并引起導(dǎo)磁率變化,使繞在鐵磁元件(磁極)兩側(cè)的次級線圈的感應(yīng)電壓也隨之變化,。測量出電壓的變化量求出加到磁極上的力,,進(jìn)而確定被測物的質(zhì)量。磁極變形式傳感器的準(zhǔn)確度不高,,為1/100,,適用于大噸位稱量工作,稱量范圍為幾十至幾萬千克,。
振動式傳感器 彈性元件受力后,,其固有振動頻率與作用力的平方根成正比。測出固有頻率的變化,,求出被測物作用在彈性元件上的力,,進(jìn)而求出其質(zhì)量。振動式傳感器有振弦式和音叉式兩種,。
 
振弦式傳感器的彈性元件是弦絲,。當(dāng)承重臺上加有被測物時,,V形弦絲的交點(diǎn)被拉向下,且左弦的拉力增大,,右弦的拉力減小,。兩根弦的固有頻率發(fā)生不同的變化。求出兩根弦的頻率之差,,求出被測物的質(zhì)量,。振弦式傳感器的準(zhǔn)確度較高,可達(dá)1/10001/10000,,稱量范圍為100克至幾百千克,,但結(jié)構(gòu),加工難度大,,造價高,。
音叉式傳感器的彈性元件是音叉。音叉端部固定有壓電元件,,它以音叉的固有頻率振蕩,,并可測出振蕩頻率。當(dāng)承重臺上加有被測物時,,音叉拉伸方向受力而固有頻率,,的程度與施加力的平方根成正比。測出固有頻率的變化,,求出重物施加于音叉上的力,,進(jìn)而求出重物質(zhì)量。音叉式傳感器耗電量小,,計(jì)量準(zhǔn)確度高達(dá) 1/100001/200000,,稱量范圍為500g10kg
陀螺儀式傳感器轉(zhuǎn)子裝在內(nèi)框架中,,以角速度ωX軸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),。內(nèi)框架經(jīng)軸承與外框架聯(lián)接,并可繞水平軸 Y 傾斜轉(zhuǎn)動,。外框架經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)與機(jī)座聯(lián)接,,并可繞垂直軸Z 旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸 (X在未受外力作用時保持水平,。轉(zhuǎn)子軸的一端在受到外力(P/2)作用時,,產(chǎn)生傾斜而繞垂直軸Z 轉(zhuǎn)動進(jìn)動。進(jìn)動角速度ω與外力P/2成正比,,通過檢測頻率的方法測出ω,,求出外力大小,進(jìn)而求出產(chǎn)生此外力的被測物的質(zhì)量,。

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