第5章(测试环节)精讲.ppt

§５-1传感器概述 在机械工程测试中，传感器是关键的一个环节。 定义：将被测物理量转化为与之相对应的的易于检测、传输或处理的信号装置。 1.传感器的组成：一般由敏感元件与其他辅助件组成。敏感元件是传感器的核心。所以要掌握敏感元件的工作原理。 深入研究传感器的原理和应用、研制新型传感器对于研究自然界的深度和广度具有重要意义。 要求：根据不同的测试对象，能够按不失真条件、掌握选择传感器的原则。 包括的形式有阻抗式、电能式、（发电式）、频率脉冲式等。 传感器的分类：传感器的种类繁多，往往一种物理量可用多种类型的传感器来检测．另外，同一传感器也可测量多种物理量。 （1）按被测物理量（输入量） （2）按（输出量）传感器输送出何种参量 （3）按传感器工作的物理量可分为 （4）按信号变化特种可分为 （5）根据敏感元件与被测对象之间能量 　　关系可分为 （6）也可分为三大类 §５-2阻抗式传感器： （１）电阻式传感器：滑线变阻器（电位器） 　　　　　　　　　　电阻应变计 　　　　　　　　　　压阻元件 　　　　　　　　　　热敏电阻 　　　　　　　　　　光敏电阻等 （２）电感式位移传感器 ：可变自感系数（可变间隙及可动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　铁芯）； 　　　　　　　　　　　　可变互感系数（差动变压器）；　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　旋转变压器； 　　　　　　　　　　　　压磁式； 　　　　　　　　　　　　电涡流式等； （３）电容式传感器：可变气隙； 　　　　　　　　　　　可变面积； 　　　　　　　　　　　可变介质等； §５-３电能式传感器 （１）磁电式传感器：磁阻式测速发电机； 　　　　　　　　　　直流测速发电机等． （２）压电式传感器：石英、压电陶瓷等压电晶体。 （３）光电式传感器：光电管、光敏电阻、光电池等。 （４）霍尔效应元件传感器 （５）热电式传感器：热电偶、热释电红外光敏元件 （６）射线电式传感器：微波、放射线等传感器 §５-４频率脉冲式传感器 （１）振弦式（振筒式）传感器 （２）感应同步器传感器 （３）光栅传感器 （４）磁栅传感器 （５）码盘传感器 机械量传感器常用的有：力传感器、压力（液压、气压）传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、扭矩、流量等传感器。 2.压力传感器 （1）压力表：用于缓变压力信号测量。它由一般弹性压力表和位移传感器组成。 （2）应变计式压力传感器：用于动态压力测量，有通风冷却或通水冷却，有的还可测量蒸汽压力（即高温） （3）电容式压力传感器：频率响应高，用于动态压力测量。 4.速度测量传感器 （1）测速发电机：用于一般速度测量 （2）磁阻式或光电式测速：其精度较高，定标容易。 5.加速度测量传感器 （1）压电式加速度计：频带宽，高频可达30KHz （2）应变计式加速度计：低频响应好，可从零赫兹开始，但高频限较低。 （3）半导体式加速度计：灵敏度高，质量保证不了，不稳定。 6.扭转测量传感器 （1）应变计式：使用方便，可进行现场实测。 （2）光电式、磁阻式：一般都用在实验室中，使用时，需把电机与传动轴移开，从中串入传感器才能测量。 （3）压磁式：用于非接触式测量，精度较低。 8.流量测量传感器 （1）差压式流量计：一般测量，精度受粘度，温度影响。 （2）转子流量计：一般测量，精度受粘度，温度影响 （3）靶式流量计：测量粘度较大的液体流量。 （4）涡流流量计：精度高，可达0.25%~1.0% （5）容积式流量计：精度可达0.5%~1.0% 一、直流电桥输出电压与各臂电阻间的关系： 一、光线示波器的结构： 它一般包括光学系统、时标装置、走纸装置、振动子、磁系统、电气系统及摄影系统等。 1.光学系统：用来标定被测信号的幅值，当记录纸以稳定的速度移动时，光点在记录纸上画出被测参数相对于时间的变化曲线。 2.振动子和磁系统：振动子是光线示波器的核心，它的作用是把按一定规律变化的电信号，变换成按同样规律变化的光线摆动信号，以便作用在感光记录纸上，形成模拟记录曲线。 3.记录纸传动和控制系统：记录纸的传动系统由电机、变速箱和控制机构组成，它保证在选定的走纸速度下，使记录纸在纵向作匀速运动，以保证正确的时标。记录纸的走纸速度是根据被测信号的频率变化和记录纸所需要的分辨率来选择的，通常推荐用下式计算走纸速度v v＝S*fm 式中 S——记录信号最高频率的一个周期所要求的 距离，由分辨要求来确定； fm——被测信号的最高频率。 在多线