6 测试技术--模拟量位移传感器与位移的测量1

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1、工程测试技术7/16/20211第6章模拟量位移传感与位移的测量6.1传感器的分类6.2电阻式传感器6.3电感式传感器6.4电容式传感器数字信号的分析与处理7/16/202126.1概述（1）传感器定义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7/16/20213（2）传感器的构成传感器由敏感器件、转换元件与测量电路组成。V7/16/20214(3)传感器的分类1)按被测物理量分类常见的被测物理量机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量;声:声压,噪声.磁:磁通,磁场.温度:温度,热量,比

2、热.光：亮度，色彩7/16/20215电阻式,电感式,电容式等.2)按工作原理分类:7/16/20216能量转换型和能量控制型.3)按信号变换特征:7/16/202174)按敏感元件与被测对象之间的转换性质:分为物性型和结构型7/16/202186.2电阻式传感器电阻式传感器是把被测量（位移或微位移）转换为电阻变化的一种传感器,7/16/20219(1)金属电阻应变式传感器--应变片电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变效应7/16/2021101)工作原理上述任何一个参数变换均会引起电阻变化,求导数金属应变片的电阻R为代入7/16/202111有：金属丝：金属丝体积不变：7/16

3、/202112有：对金属材料，导电率不变：金属丝应变片：7/16/202113应变计金属应变计7/16/202114（2）半导体电阻应变式传感器简化为：优点：灵敏度大;体积小;缺点：温度稳定性和可重复性不如金属应变片。7/16/202115（3）电阻应变片的测量电路VER1R2R3R47/16/202116令：金属丝应变片：V与应变成线形关系，可以用电桥测量电压测量应变7/16/202117（4）电阻应变式传感器的应用：测力7/16/202118案例：电子称7/16/202119案例：冲床生产记数和生产过程监测7/16/202120案例：振动式地音入侵探测器适合于金库、仓库、古建筑

4、的防范，挖墙、打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。7/16/2021211、金属电阻应变片工作原理2、半导体电阻应变片工作原理3、金属电阻应变片的输出，灵敏度4、半导体电阻应变片的输出，灵敏度7/16/2021226.2电感式传感器电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量的一种装置。分类:电感式传感器自感型可变磁阻型涡流式互感型7/16/202123（1）自感式传感器--可变磁阻式～7/16/202124（1）自感式传感器--可变磁阻式～变极距型变磁导率型可变导磁面积型7/16/202125（2）自感式传感器的相敏整流测量电路7/16/202126（3）电感式传感器的

5、应用接近传感器（金属）7/16/202127（4）互感式传感器--差动变压器工作原理:互感现象.7/16/202128双螺管线圈差动型传感器测量电路Uo7/16/202129（5）差动变压器式传感器的测量电路7/16/202130（6）差动变压器式传感器的相敏整流测量电路+_+_+_+_+__+_+_+_+7/16/202131差动变压器位移传感器（7）差动变压器的应用7/16/202132案例：板的厚度测量Ui(~)7/16/2021331、自感式传感器工作原理2、互感式传感器工作原理３、电感式传感器的测量电路的作用？7/16/202134６.3电容式传感器变换原理:将被测量(位

6、移)的变化转化为电容量变化+++A7/16/202135a)极距δ变化型++++++7/16/202136产品.陶瓷电容压力传感器液体压力作用在陶瓷膜片的表面，使膜片产生位移。7/16/202137b)面积变化型角位移型+++7/16/202138平面线位移型7/16/202139柱面线位移型.7/16/202140c)介质变化型7/16/202141产品.电容式液位传感器（液位计/料位计）7/16/202142电容式接近开关振荡电路被测物体感应电极被测电容7/16/202143（3）测量电路a)电桥电路7/16/202144b)运算放大器电路7/16/202145c)谐振电路

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