电工学课件-第14章传感器.pptxVIP

1第 14 章 传感器14.3 发电传感器 14.4 气敏传感器 14.1 传感器概述 14.2 参量传感器 下一章 上一章 返回主页 14.5 光敏传感器 14.7 湿敏传感器 14.8 应用实例 14.6 热敏传感器 高等教育出版社214.1 传感器概述 传感器： 能够感受被测非电量传出的信息并转换成可供检测或控制之用的输出电信号的器件或装置。 组成：敏感元件、转换元件 敏感元件：能直接感受被测量； 转换元件：能将敏感元件感受的被测量转换 成适于传输和测量的电信号。 高等教育出版社3 分类： 按被测量性质位移速度加速度压力负荷扭矩温度按被测量性质电阻式电容式电感式电磁式热电式压电式按能量传递方式有源无源按输出信号性质模拟式数字式按综合方式参量发电光敏气敏 高等教育出版社414.2 参量传感器 分类： 电阻式、电容式、电感式传感器 工作原理： 把被测量的变化转换成电阻、电容或电感等电参数的变化，然后通过对电参数的测量达到对被测非电量检测的目的。 高等教育出版社5 电阻应变式传感器 一、电阻式传感器 分类： 电阻应变式传感器、热电阻传感器 用途： 检测张力、拉力、压力、重量、位移、扭矩等 电阻应变片的金属应变量与其电阻变换量成正比。引线 基板 电阻丝 高等教育出版社6 电阻应变式传感器 当四个桥臂的电阻值变化时，若输出端开路输出电压电阻应变片越多，则测量精度越高。-+UO R4R3 R1 R2 +-Ui - 高等教育出版社7 工作原理 二、电容式传感器 以电容器作为敏感元件，将被测量的变化转换为电容的变化，再经转换电路转换为电压。 用途： 检测厚度、角度、液压和压力等 以平板电容器来说明。A、d的变化：反映线位移或角位移的变化，间接 反映压力和弹力的变化； ε的变化：反映液变高度和材料温度的变化。 高等教育出版社8 分类： 三、电感式传感器 利用线圈的自感、互感或阻抗的变化来实现对非电量的检测和控制。 用途： 检测位移、压力、振动和流量等二次绕组铁心测杆一次绕组自感式、互感式和涡流式 高等教育出版社9 互感式传感器 输出电压有效值N1N22N21I1＋U1－＋UO－M1M2当铁心处于中间位置时当铁心移动时 高等教育出版社1014.3 发电传感器 基本原理： 把被测量的变化直接转换成电压或电流的变化，然后通过放大处理把电信号检测出来，从而达到测量被测量的目的。 分类： 热电偶传感器、霍尔传感器和压电传感器 高等教育出版社11 工作原理——热电效应 一、热电偶传感器 将温度转换成电动势的一种测温传感器。 用途： 温度测量里应用最广泛的传感器之一。 若连接点的温度不同，则在回路中产生电动势和电流。导体A（铜）导体B（康铜）高温端（热端）低温端（冷端）热电动势 高等教育出版社12 测温电路 两点间温度之和测量两点间温度之差测量mV++t1t2B2A2A’2B’2B’1A’1A1B1t0CuCu+－U∑CumV++t1t2A2B2B’2A’2B’1A’1A1B1t0CuCu+－△UCu 高等教育出版社13 工作原理 二、霍尔式传感器——霍尔效应 霍尔效应产生的电压与磁场强度 H 和电流 I 的大小成正比。+ + + +－ － － －IIEHB 高等教育出版社14 应用： 1. 利用输出电压 U 与磁场强度 H 成正比的特性，测量磁场即与之有关的电量和非电量； 2. 利用输出电压 U 与电流 I 成正比的特性，制作回转器、隔离器和电流控制装置等； 3. 利用输出电压 U 与电流 I 和磁场强度 H乘积成正比的规律，制作乘算器、除算器、乘方器、开方器和功率计等。 高等教育出版社15 工作原理 三、压电式传感器——压电效应 压电元件产生的电荷量与外力的大小成正比。 用途：测量最终能变换为力的非电量，如压力、力扭矩和加速度等。 + + + +－ － － －Fx 高等教育出版社1614.4 气敏传感器 气敏传感器： 将被测气体的特定成分和浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置或期间。 主要方法： 电气法、电化学法、光学法 分类