传感器与检测技术朱自勤主编第3章节完能量控制型传感器

《传感器与检测技术朱自勤主编第3章节完能量控制型传感器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、传感器与检测技术主编朱自勤第3章　能量控制型传感器3.1　电位器式传感器3.1.1　电位器的结构与材料3.1.2　电位器式传感器应用举例3.2　应变片式电阻传感器3.2.1　电阻应变片的工作原理3.2.2　金属电阻应变片主要特性3.2.3　温度误差及其补偿3.2.4　应变片式电阻传感器的测量电路3.2.5　应变片式电阻传感器的应用举例3.3　电感式传感器3.3.1　自感式传感器第3章　能量控制型传感器3.3.2　变压器式传感器3.3.3　涡流式传感器3.3.4　压磁式传感器3.3.5　感应同步器3.4　电容式传感器3.4.1　电容式传感器的工

2、作原理及类型3.4.2　电容式传感器的特点及等效电路3.4.3　电容式传感器的应用举例3.1　电位器式传感器图3-1　电位器式位移传感器原理图1—电阻丝　2—骨架　3—滑臂3.1　电位器式传感器图3-2　电位器式角度传感器原理图1—电阻丝　2—滑臂3—骨架3.1　电位器式传感器图3-3　线性线绕式电位器a)绕线式电位器　b)等效电路3.1.1　电位器的结构与材料电阻丝2.电刷3.骨架电阻丝要求电阻率高、电阻温度系数小、强度高和延展性好，对铜的热电动势小，耐磨、耐腐蚀和焊接性好等。2.电刷活动电刷由电刷触头、电刷臂、导向和轴承装置等构成。图3-

3、4　某些电刷结构a)矩形电刷　b)环形电刷　c)柱形电刷　d)棒形电刷1—电刷　2—电阻元件3.骨架对骨架材料的要求是其与电阻丝材料具有相同的膨胀系数、电气绝缘好、有足够的强度和刚度、散热性好、耐潮湿和易加工。3.1.2　电位器式传感器应用举例1.YCD—150型压力传感器2.膜盒电位器式压力传感器３.电位器式位移传感器YCD—150型压力传感器如图3-5所示，它由一个弹簧管和电位器组成，电位器固定在壳体上，电刷与弹簧管的传动机构相连接。图3-5YCO型压力传感器原理1-电位器2-电刷3-输出端子2.膜盒电位器式压力传感器如图3-6所示，弹性

4、敏感元件膜盒的内腔通入被测流体，在流体压力的作用下，膜盒中心产生位移，推动连杆上移，使曲柄轴带动电刷在电位器电阻丝上滑动，从而输出一个与被测压力成正比的电压信号。3-6膜盒电位器式压力传感器原理1-膜盒2-连杆3-电位器３.电位器式位移传感器如图3-7所示，电阻丝l以均匀的间隔绕在用绝缘材料制成的骨架上，触头2沿着电阻丝的裸露部分滑动，并由导电电片4输出。3-7电位器式位移传感器示意图1-电阻丝2-输入轴3-触头4-导电片３.电位器式位移传感器　如图3-7所示，电阻丝l以均匀的间隔绕在用绝缘材料制成的骨架上，触头2沿着电阻丝的裸露部分滑动，并

5、由导电电片4输出。3-8测小位移传感器示意图1-齿条2-齿轮3-电刷4-电位器3.2　应变片式电阻传感器1)精度高，测量范围广。2)使用寿命长，性能稳定、可靠。3)结构简单、尺寸小、重量轻，因此在测试时，对工件工作状态及应力分析影响小。4)频率响应特性好，应变片响应时间约为10-7s。5)可在高温、低温、高速、高压、强烈振动、强磁场、核辐射和化学腐蚀等恶劣环境条件下工作。3.2.1　电阻应变片的工作原理3.2.2　金属电阻应变片主要特性1.金属电阻应变片结构及材料　金属电阻应变片分为金属丝式和金属箔式两种。2.电阻应变片主要特性　在使用电阻应

6、变片的过程中，只有正确了解它的特性和参数，才不会出现错误，否则会产生较大的测量误差，甚至得不到所需的测量结果。1.金属电阻应变片结构及材料(1)金属丝式电阻应变片：金属丝式电阻应变片的基本结构图3-9所示。图3-9　金属丝式电阻应变片的基本结构a)应变片的基本结构　b)箔式应变片敏感栅的基本结构1—敏感栅　2—基底　3—盖层　4—引线　L—栅长　b—基宽(2)金属箔式应变片：如图3-10所示1.金属电阻应变片结构及材料3-10各种箔式应变片a)箔式单向应变片b)箔式转矩应变片c)箔式压力应变片d)箔式花状应变片1)用光刻技术能制成各种复杂形状

7、的敏感栅(应变花)。2)横向效应小。1.金属电阻应变片结构及材料3)散热性好，允许通过较大电流，可提高相匹配的电桥电压，从而提高输出灵敏度。4)疲劳寿命长、蠕变小。5)生产效率高。1)灵敏系数k0值大，并且在较大应变范围内保持常数。2)电阻温度系数小。3)电阻率大。4)机械强度高，且易于拉丝或辗薄。5)与铜丝的焊接性好，与其他金属的接触热电动势小。1.金属电阻应变片结构及材料表3-1　常用电阻丝材料及性能1.金属电阻应变片结构及材料表3-1　常用电阻丝材料及性能①测试温度为20°C。②测试温度为0～100°C。2.电阻应变片主要特性(1)灵敏

8、系数：应变片一般制成丝栅状，测量应变时，将应变片粘贴在试件表面上，金属丝栅和试件表面只隔一层很薄的胶，试件的变形很容易传到金属丝栅上。(2)横向效应：沿应变片轴向的