工程测试技术基础(第四章常用传感器)新.pptVIP

6.2 电容式传感器 6.2 电容式传感器 6.2 电容式传感器 6.2 电容式传感器 极距变化型电容传感器 极距变化型电容传感器 极距变化型电容传感器 应用举例 面积变化型电容传感器 面积变化型电容传感器 面积变化型电容传感器 介电常数变化型电容传感器 介电常数变化型电容传感器 电容式传感器的等效电路 电容式传感器的等效电路 电容式传感器的常用转换电路 电容式传感器的常用转换电路 电容式传感器的常用转换电路 课堂练习 课堂练习 课堂练习 电容式传感器的特点 本讲要点总结 1．电容传感器工作原理和类型 2. 电容传感器输出特性和测量电路 3. 电容式传感器的应用 6.3 电感式传感器 变磁阻式电感传感器 变气隙型自感传感器 变气隙型自感传感器 变面积型自感传感器 螺管型自感传感器 差动变压器式传感器 螺线管式差动变压器式传感器 测量转换电路 测量转换电路 电涡流式传感器 高频反射式涡流传感器 低频透射式涡流传感器 应用举例 应用举例 6.3 电感式传感器 6.5 压电式传感器 压电效应 某些物质在沿一定方向上施加外力使之变形时，其内部电荷分布将发生变化，使得表面的金属电极产生电荷。在外力除去后，它们又重新回到不带电的状态。这种现象称为正压电效应。 相反，如果把这些物质置于电场中，其几何尺寸也将发生变化，这种由于外电场作用导致物质的机械变形的现象，称为逆压电效应，或称为电致伸缩效应。 压电材料 天然晶体 (如天然石英晶体) ——性能稳定，机械性能好，广泛 应用于振荡器、谐振器等元件材料。 人造晶体(如钛酸钡、锆钛酸钡等) ——灵敏度较高，性能存在缺陷，已 逐渐被取代。 压电陶瓷（锆钛酸铅、氧化锌等） ——现今大多采用的材料。 压电高聚物薄膜（聚偏二氟乙烯） ——压电性强、柔性好，已得到应用。 压电效应 单个晶片的等效电路 晶片串接 测量电路——电荷放大器 压电式传感器 压电式加速度传感器 6.7 霍尔传感器 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。 6.7 霍尔传感器 霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成。 6.7 霍尔传感器 测量电路 6.7 霍尔传感器 转角测量 6.7 霍尔传感器 电流传感器 当电流流过导线时，将在导线周围产生磁场，磁场大小与流过导线的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测。 6.7 霍尔传感器 铁磁材料裂纹检测 6.7 霍尔传感器 叶片和齿轮位置传感器 6.7 霍尔传感器 汽车速度测量 结构型光纤传感器是由光检测元件与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播媒质，所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。 2）结构型光纤传感器 4.12 光纤传感器 光纤检测型光电传感器 作业件检测 颜色检测 4.12 光纤传感器 4.13 CCD固态图象传感器 MOS(Metal Oxide Semiconductor)光敏元的结构是在半导体(P型硅)基片上形成一种氧化物(如二氧化硅)，在氧化物上再沉积一层金属电极，以此形成一个金属-氧化物-半导体结构元 (MOS)。 第四章、常用传感器 在半导体硅片上按线阵或面阵排列MOS单元，如果照射在这些光敏元上的是一幅明暗起伏的图像，则这些光敏元上就会感生出一幅与光照强度相对应的光生电荷图像。 4.13 CCD固态图象传感器 0 1 1 1 1 1 0 0 光敏管阵列 并联串联转换器 运算电路 显示电路 结束信号 驱动脉冲 CCD 4.13 CCD固态图象传感器 特点: (1) 非接触检测; (2) 响应快; (3) 可靠性高,为修简便; (4) 测量精度高; (5) 体积小,重量轻; 容易与计算机连接 (6) 对被测物体需要强光照射; (7) 受被测物体以外的光的影响. 应用: (1) 宽度测量; (2) 外径测量; (3) 主轴径向跳动测量. 4.13 CCD固态图象传感器 ????????????????????????????????????????? 条形码扫描器 GREY = RED*0.299 + GREEG*0.587 + BLUE*0.114 数码相机 4.13 CCD固态图象传感器 第四章、常用传感器 4.14 其它类型的传感器 1、热辐射检测传感器 绝对零度以上的物体都有辐射，其强度依赖于物体温度(K)，根据普朗克辐射定律有以下表达式： 应用： 冶金、轧制、磨削加工以及各种热加工过程中都涉及到动态温度场的检测问题。 4.14 其它类型的传感器 4.8 热敏传感器 4.8