参赛课件 常用传感器

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1、第三章常用传感器1机械工程测试技术基础§3.1概述一、什么叫传感器传感器是获取信息的工具。传感器（Transducer或Sensor），俗称探头，有时亦被称为换能器、变换器、变送器或探测器。指那些对某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。第三章常用传感器2机械工程测试技术基础§3.1概述传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的装置。物理量电量目前，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。第三章常用传感器3机械工

2、程测试技术基础§3.1概述密封型压力变送器压阻式压力传感器电容式差压变送器第三章常用传感器4机械工程测试技术基础§3.1概述旋转差动变压器电涡流传感器电感式接近开关第三章常用传感器5机械工程测试技术基础§3.1概述热电偶热敏电阻光敏电阻第三章常用传感器6机械工程测试技术基础§3.1概述光敏三极管压电加速度传感器第三章常用传感器7机械工程测试技术基础§3.1概述激光位移传感器霍尔电压传感器温度传感器8机械工程测试技术基础§3.1概述二、传感器的构成并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和转换元件。如果敏感元件直接输出的是电量，它就同时兼为转换元

3、件，因此，敏感元件和转换元件两者合一的传感器是很多的。例如：压电晶体、热电偶、热敏电阻、光电器件等都是这种形式的传感器。敏感元件转换元件信号调理电路辅助电路被测量非电量其它量非电量电量电信号标准信号电量传感器一般由敏感元件、转换元件、信号调理电路和辅助电路组成。9机械工程测试技术基础§3.1概述二、传感器的构成例如应变式力传感器。10机械工程测试技术基础§3.1概述三、传感器的分类1按被测物理量分类常见的被测物理量有------如位移，速度，加速度，旋转角，转速，力，压力，力矩，温度，声压，声强等11机械工程测试技术基础§3.1概述三、传感

4、器的分类2按工作的物理基础分类如机械式,电气式,光学式,流体式等。车削测力仪12机械工程测试技术基础§3.1概述三、传感器的分类物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。如:水银温度计。结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变。例如:电容式和电感式传感器。3按信号变换特征分类物性型与结构性所谓物性型传感器，是利用敏感器件材料本身物理性质的变化来实现信号的检测。例如，用水银温度计测温。是利用了水银的热胀冷缩的现象；用光电传感器测速，是利用了光电器件本身的光电效应；用压电测力计测力，是利用了石英晶体的压电效应等。　　所谓结

5、构型传感器，则是通过传感器本身结构参数的变化来实现信号转换的。例如，电容式传感器，是通过极板间距离发生变化而引起电容量的变化；电感式传感器，是通过活动衔铁的位移引起自感或互感的变化等。4按敏感元件与被测对象之间的能量关系14机械工程测试技术基础§3.1概述三、传感器的分类能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作。例如热电偶温度计,压电式加速度计。能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化。例如:电阻应变片。能量转换型与能量控制型能量转换型传感器(或称无源传感器)，是直接由被测对象输入能量使其工作的。例如，热电偶将被测温度直

6、接转换为电量输出。由于这类传感器在转换过程中需要吸收被测物体的能量，容易造成测量误差。能量控制型传感器(或称有源传感器)，是从外部供给辅助能量使传感器工作的，并由被测量来控制外部供给能量的变化。例如，电阻应变计中电阻接于电桥上，电桥工作能源由外部供给，而又被测两变化所引起的电阻变化去控制电桥输出。机械式传感器是以弹性体作为传感器的敏感元件。它的输入量可以是力，压力、温度等物理量，输出则是弹性元件本身的弹性变形。3.2机械式传感器机械式传感器做成的机械式指示仪表具有结构简单、可靠、使用方便、价格低廉、读数直观等优点。但弹性变形不宜大,以减小线

7、性误差。此外,由于放大和指示环节多为机械传动，不仅受间隙影响,而且惯性大,固有频率低,只宜用于检测缓变或静态被测量。典型机械式传感器微型探测开关19机械工程测试技术基础电阻式传感器能把被测量转换为电阻变化的一种传感器。§3.3.1电阻式传感器§3.3电阻、电容、电感传感器按工作的原理可分为:变阻器式（大电阻式）、电阻应变式（微电阻式）20机械工程测试技术基础一、变阻器式传感器电阻式传感器第三章常用传感器1类型21机械工程测试技术基础电阻式传感器一、变阻器式传感器2结构和工作原理线绕电位器的结构主要由电阻丝、电刷和骨架三部分组成。电阻丝：康铜

8、、镍铬、卡玛（Karma）丝以及铂铱、金银。电刷：一般选用贵金属。骨架：塑料、胶木、金属（经绝缘处理）。22机械工程测试技术基础§3.2电阻式传感器一、变阻器式传感器3后接电路x