《传感器技术及应用》 项目六 位移检测.ppt

项目六 位移检测 任务一 使用电位器式传感器测量位移 任务导入 测量电位器的电阻值 选用测量范围为0~300mm的直线位移式电位器，用万用表欧姆档测量其电阻值。 记录下电位器在不同位置时的电阻值，填入下表。 位置/mm 0 50 100 150 200 250 300 电阻/Ω               任务一 使用电位器式传感器测量位移 一、了解电位器式传感器 1. 认识电位器式传感器 任务一 使用电位器式传感器测量位移 一、了解电位器式传感器 2. 电位器式传感器的结构 电位器式传感器主要由电阻和电刷（动触点）两部分组成，可以作为可变电阻器使用，也可作为分压器使用。 任务一 使用电位器式传感器测量位移 一、了解电位器式传感器 3. 电位器式传感器的工作原理 电位器式位移传感器通过电位器将机械位移转换成与之成线性关系的电阻或电压输出。因此电位器式位移传感器可用于测量机械位移，也可以测量能转换为位移的其他物理量。 电位器式传感器测量转换电路原理 任务一 使用电位器式传感器测量位移 二、电位器式传感器的种类 1. 线绕电位器传感器 电位器式传感器分线性和非线性两大类。 常用电位器式传感器有：直线位移型、角位移型、非线性型。 任务一 使用电位器式传感器测量位移 二、电位器式传感器的种类 2. 非线性电位器式传感器 电位器式传感器分线性和非线性两大类。 任务一 使用电位器式传感器测量位移 三、电位器式传感器的应用 1.弹性压力计 弹性元件的自由端处安装有滑线电位器，滑线电位器的滑动触点与自由端连接并随之移动，自由端的位移就转换为电位器的电信号输出。当被测压力P增大时，弹簧管撑直，通过齿条带动齿轮转动，从而带动电位器的电刷产生角位移。 任务一 使用电位器式传感器测量位移 三、电位器式传感器的应用 2.液位传感器 油量变化时，浮子通过杠杆带动电位器的电刷在电阻上滑动，因此，一定的油面高度就对应一定的电刷位置。 任务一 使用电位器式传感器测量位移 实践操作 测量电位器式传感器的位移与输出电压的关系 电压表正表笔连接滑线变阻器的滑动端，负表笔接电源负极。 任务一 使用电位器式传感器测量位移 实践操作 测量电位器式传感器的位移与输出电压的关系 名称 型号规格 数量 名称 型号 数量 滑线变阻器   1 游标卡尺 150mm 1 直流稳压电源 5V 1 数字毫伏电压表   1 主要实验器材 任务一 使用电位器式传感器测量位移 实践操作 测量电位器式传感器的位移与输出电压的关系 操作步骤 1）将滑动端推至电阻器的起始端，记录电压表的显示值，即Ui值。 2）用游标卡尺定位，将滑动端推至距起始点25mm处，逐次增加25mm，分别将电压显示值记录于下表中。 3）将测得的电压Uo与位移x的数值画在图中所示的坐标图中，观察Uo与x是否成线性关系。 位移x/mm 0 25 50 75 100 125 150 电压Uo/V               任务二 利用差动变压器式传感器检测位移 任务导入 认识差动变压器式传感器 任务二 利用差动变压器式传感器检测位移 一、了解差动变压器式传感器 1. 差动变压器式传感器的工作原理 任务二 利用差动变压器式传感器检测位移 一、了解差动变压器式传感器 2. 测量电路 任务二 利用差动变压器式传感器检测位移 二、差动变压器式传感器的应用 1. 压力测试 在无压力（P=0）时，固定在弹性波纹膜盒中心的可动铁心位于差动变压器的初始平衡位置，即保证传感器输出电压为零。当被测压力P由接头输入到波纹膜盒中心时，膜盒的自由端面（图中上端面）便产生一个与P成正比的位移，且带动可动铁心在垂直方向向上移动，差动变压器则输出与被测压力成正比的电压，该电压经测量电路处理后，送给二次仪表加以显示。 任务二 利用差动变压器式传感器检测位移 二、差动变压器式传感器的应用 2. 振动和加速度的测量 测量时，将悬臂梁底座及差动变压器的线圈骨架固定，将可动铁心的A端与被测振动物体相连接，此时传感器作为振动（加速度）测量中的惯性元件，它的位移与被测加速度成正比，使加速度测量转变为位移的测量。当被测物体带动可动铁心以Δx（t）振动时，其位移大小反映了振动的幅度和频率以及加速度的大小，其输出电压也按相同的规律变化。 任务二 利用差动变压器式传感器检测位移 实践操作 测量差动变压器式传感器的位移发生变化时的输出电压 任务二 利用差动变压器式传感器检测位移 实践操作 测量差动变压器式传感器的位移发生变化时的输出电压 左图是CST-LV-DA型差动变压器式传感器的接线图。它采用五芯屏蔽电缆中的三芯（正、负、地）供电，另两芯为信号输出，可直接接二次仪表。根据情况选用正或负电源供电以及二次仪表或