常用传感器工作原理.pptxVIP

常用传感器工作原理汇报人：AA2024-01-311传感器概述电阻式传感器电容式传感器电感式传感器磁电式传感器压电式传感器光电式传感器其他类型传感器简介contents目录01传感器概述3传感器定义与作用定义传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。作用传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，其性能好坏直接影响到整个系统的性能。传感器分类及特点分类传感器按其工作原理可分为物理传感器和化学传感器两大类。物理传感器又可分为结构型传感器和物性型传感器，结构型传感器利用被测物理量引起传感器结构参数变化而工作，如电阻应变式传感器；物性型传感器则依靠传感器材料本身特性变化来感知被测物理量，如压电式传感器。特点传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特点，是实现自动检测和自动控制的重要手段。传感器应用领域智能家居工业自动化传感器在工业自动化领域应用广泛，如温度、压力、流量、液位、位移等参数的测量与控制。传感器在智能家居领域也发挥着重要作用，如烟雾报警器中的烟雾传感器、智能家居控制系统中的温湿度传感器等。医疗设备航空航天传感器在医疗设备中也有广泛应用，如心电图机中的电极传感器、血压计中的压力传感器等。传感器在航空航天领域也扮演着重要角色，如飞机发动机控制系统中的压力传感器、温度传感器等。02电阻式传感器3电阻应变片原理电阻应变效应电阻应变片构造工作原理当导体或半导体的长度发生变化时，其电阻值也会发生变化，这种现象称为电阻应变效应。电阻应变片主要由敏感栅、基底、覆盖层和引线等部分组成。敏感栅是应变片的核心部分，它粘贴在基底上，上面再覆盖一层覆盖层保护敏感栅。当被测物体发生形变时，电阻应变片也会随之发生形变，导致其电阻值发生变化。通过测量电阻值的变化，可以推算出被测物体的应变量。电阻应变片应用举例压力测量将电阻应变片粘贴在弹性元件上，当弹性元件受到压力作用时发生形变，电阻应变片也随之发生形变并引起电阻值变化，通过测量电路可以得到与被测压力成一定关系的电信号。加速度测量将电阻应变片粘贴在质量块上，当质量块受到加速度作用时发生位移，电阻应变片也随之发生形变并引起电阻值变化，通过测量电路可以得到与被测加速度成一定关系的电信号。力和扭矩测量将电阻应变片粘贴在受力构件上，当构件受到力或扭矩作用时发生形变，电阻应变片也随之发生形变并引起电阻值变化，通过测量电路可以得到与被测力或扭矩成一定关系的电信号。电阻式传感器优缺点优点结构简单、尺寸小、重量轻、频响高、价格低廉且适应性强；能够测量多种物理量，如压力、加速度、位移、力和扭矩等；测量范围宽，从静态到动态均可测量。缺点对于大应变和高频响应的测量有一定的局限性；输出信号较弱，需要采取一定的信号调理措施；存在温度漂移和蠕变现象，需要进行温度补偿和校准；长期稳定性相对较差。03电容式传感器3电容式传感器工作原理被测量变化引起电容变化电容式传感器通过将被测量的变化转换为电容量的变化来实现测量。被测量如位移、压力、角度等的变化会导致传感器两极板间的距离、介电常数或正对面积发生变化，从而引起电容量的变化。电容变化转换为电量输出电容式传感器将电容量的变化转换为电路系统可以接收和处理的电量输出，如电压、电流等。转换过程中需要借助测量电路，将电容量的变化转换为相应的电信号输出。电容式传感器测量电路调频电路调频电路将电容式传感器的电容变化转换为频率变化，通过测量频率来得到被测量。调频电路具有抗干扰能力强、测量精度高等优点。运算放大器电路运算放大器电路可以将电容式传感器的微小电容变化放大为较大的电压信号，便于后续电路的处理和显示。运算放大器电路具有灵敏度高、响应速度快等特点。电容式传感器应用及误差分析应用领域电容式传感器广泛应用于位移、压力、角度、加速度等物理量的测量，如工业自动化生产线上的位移检测、汽车轮胎压力监测、航空航天领域的姿态测量等。误差来源电容式传感器的误差主要来源于环境因素（如温度、湿度、电磁干扰等）、传感器自身因素（如灵敏度、非线性、温漂等）以及测量电路因素（如电路噪声、放大器失真等）。为减小误差，可以采取相应的补偿措施，如温度补偿、线性化校正等。04电感式传感器3自感式电感传感点工作原理类型应用结构简单、分辨率高、输出功率大、抗干扰能力强等。自感式电感传感器是利用线圈自感量的变化来实现测量的。当被测非电量发生变化时，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感量变化，就能确定输入量与输出量之间的变化关系。包括变气隙式、变面积式和螺管式等。广泛应用于位移、压力、振动等参数的测量。互感式电感传感器工作原理类型特点应用互感式电感传感器是利用线圈互感量的变化