气电式传感器资料.pptx

1;原理：气动测量 + 气电转换 结构组成： 气动量仪（关键部件：气动测头）＋气电转换部件 ;气电转换方式：电触式、光电式、电感式、电容式、压阻式 优点：非接触测量，测量精度高，可以进行两个尺寸差值、平均值以及复杂形状综合参数测量。 缺点：需要净化的恒压气源，对稳压气源较难获得；动态响应时间比较长（约～1s），限制了检测速度。 ;第一节 气动测量的原理;一、压力式气动测量原理 工作过程： 净化和稳压气体以工作压力Pg送入管路1，通过进气喷嘴2和气室4后，由测量喷嘴5喷入大气。 测量喷嘴与它前面的挡板或工件6之间的间隙变化时，代表了工件尺寸的变化，z越小，气室内压力Pc越大。 气室测量压力计算： ;结论： Pc与z2成反比，为非线性系统，测量时应该利用特性曲线中间近似线性的部分； Pc=0.75 Pg的左右范围内变动，线性度较好； d1越大，灵敏度越小，但测量范围大。;第二节 气动测头;第7页/共30页;平行式：喷嘴为平端面，挡板是被测构件的平面。当喷嘴固定，被测构件尺寸变化时，喷气口气体流入大气的面积不是喷嘴孔的截面积，而是以喷嘴孔截平面为底，间隙Z为高的圆柱体侧面，流出面积F=πdz，流出流量为Q=vπdz。;不平行式：喷嘴孔的截面积可根据几何关系，等效为平行挡板的流出流量Q。它常用在气动塞规和卡规中测量轴和孔的尺寸。 ;反射式：输出压力比较低，但测量间隙较大，一般可达3~4mm。 ;负压式：靠高速气流的抽吸作用，把喷嘴d2内的空气带出，测量气室形成负压区。线性范围不大于。 ;气动测头应用： 气动赛规 应用：测量孔径； 结构：塞规体1、喷嘴孔、排气槽、管嘴2、管路、测量气室、导向头； 参数：喷嘴直径d（影响灵敏度和测量范围）；排气槽和下沉量δ（影响仪器稳定性）。;气动卡规 应用：测量外径尺寸； 结构：卡规体、喷嘴孔、管路、排气槽、V字形定位面等。 ;第14页/共30页;第15页/共30页;第16页/共30页;第17页/共30页;第三节 压力式气电传感器;膜片式气电传感器工作原理 1、过滤稳压器 2（11）、进气喷嘴 3、锥杆 4、弹簧 5、指示表 6、电触点副 7、出气环 8、金属膜片 9、测量喷嘴 10、工件;测量间隙z改变时，引起下气室压力的变化，于是金属膜片8失去原来的平衡状态，使膜片位移带动锥杆3移动，使环形气隙7变化，直到上下气室的压力重新平衡为止。 测量间隙z的微小变化可以引起锥杆3较大位移，并传到指示表5，由指示表指示出工件尺寸的变化值，同时电触点副6可以发生相应的电信号。 弹簧4产生指示表的测力，使表头和锥杆3可靠地接触。 ;2、传感器结构;特点： （1）工作压力pg=4×105N/m2，高压薄膜气动量仪； （2）四对电触点副，信号灯显示状态，触点副间隙可由螺钉调节； （3）指示表放大倍数，机械部分（100）×气动部分（10），分度值。 （4）高压可吹净工件表面，适于加工过程的自动测量。;3、测量电路;二、波纹管式气电传感器的工作原理 背压式 经过净化和稳压后的工作压力为Pg的压缩空气由管路1送来，进气喷嘴2和测量喷嘴6组成背压式测量系统。 被测工件尺寸改变引起测量间隙z变化，测量压力Pc随之变化，因而使波纹管伸缩变形并带动磁芯5在电感线圈4中移动。这样就把被测尺寸的微小变化转换成电感线圈中的电感量的变化。 最后经电路处理并指示出被测尺寸的变化值和发出控制信号。 ;;差压式 工作压力为pg的压缩空气进来后分为两路，一路经进气喷嘴1进入波纹管3的内腔，并由可调排气喷嘴5排向大气； 另一路经进气喷嘴2进到波纹管3的外腔，经测量喷嘴4喷出。 工件尺寸的变化经测量间隙z改变了波纹管内外腔原来的压力差，使波纹管伸缩变形而带动磁芯位移。 ;差压式测量电路;波纹管气电传感器结构（差压式）;带电触点副的波纹管气动量仪 1（5）、波纹管 2、电触点 3、框架 4、指针 6、测量喷嘴 7（8）、进气喷嘴 9、可调喷嘴