《测量元件与变换器》课件.pptxVIP

课程简介本课程将全面探讨测量元件的工作原理和性能指标,介绍各类常见电子传感器的特点及应用场景。同时,也会解析各种信号变换器的设计和应用,帮助学生更好地理解测量系统的组成和工作流程。acbyarianafogarcristal

测量元件与变换器的重要性1核心监测和控制系统的关键基础2关键为各种自动化应用提供数据支持3必要广泛应用于工业、科研、生活等领域测量元件和变换器是各类监测和控制系统的基础组成部分，承担着采集各种物理量数据的重要角色。它们为自动化应用提供了不可或缺的数据支持，广泛应用于工业生产、科学研究、生活服务等各个领域。可以说，掌握测量元件与变换器的工作原理和应用技巧，对于深入理解和设计现代自动化系统至关重要。

测量元件的基本特性1性能指标传感器的性能指标包括量程、精度、灵敏度、响应时间等,这些特性决定了传感器的适用范围和应用效果。2工作环境传感器需要对工作环境如温度、湿度、压力、振动等因素做出合理的选择和适应性设计。3可靠性良好的可靠性包括稳定性、耐久性和抗干扰性,确保传感器能够长期可靠工作。4成本在满足性能要求的前提下,传感器的成本也是重要的考虑因素之一。

测量元件的分类根据测量原理测量元件可以根据其工作原理划分为电阻式、电容式、电感式、压电式等不同类型。每种类型都有其独特的特性和应用场景。根据测量量测量元件可以测量不同的量，如位移、速度、加速度、力、压力、温度、湿度等。不同的应用场景需要选择合适的测量元件。根据输出形式测量元件可以分为模拟输出和数字输出两种类型。模拟输出更适合于连续量的测量,而数字输出更适合于离散量的测量。

电阻式传感器工作原理电阻式传感器利用被测量物理量引起元件电阻值发生变化,通过测量电阻变化量来确定被测量的物理量大小。常见的电阻式传感器包括电位器、应变计和热敏电阻等。特点与优势电阻式传感器结构简单、成本低廉、响应快速、可靠性高。适用于测量位移、力、压力、温度等广泛的物理量。可直接与电路连接,便于电子仪表的设计。应用领域电阻式传感器应用广泛,可用于机械、汽车、电气、航空航天等各个领域。如液位测量、温度测量、位移检测、力/压力检测等。是工业控制中的重要元件。发展趋势电阻式传感器正向着小型化、智能化、多功能化发展。并与微电子技术、智能控制技术等相结合,形成更加先进的智能传感器。

电容式传感器工作原理电容式传感器基于电容的变化原理来检测物理量的变化。它通过测量电容值的变化来实现对被测量的检测。优点电容式传感器结构简单、体积小、灵敏度高、成本低、抗干扰能力强、适用范围广。应用领域电容式传感器广泛应用于位移、液位、压力、湿度、接近等检测领域。在工业自动化、机械装备等方面有广泛应用。

电感式传感器原理简单电感式传感器基于电磁感应的原理工作，通过检测线圈或其他感应元件的电感变化来测量相关物理量。其结构和制造工艺相对简单。测量范围广电感式传感器可用于测量位移、角度、速度、流量等各种物理参数,应用领域十分广泛,在工业自动化中应用广泛。灵敏度高电感式传感器具有较高的灵敏度和分辨率,能够实现精确的测量,在对高精度测量有要求的场合广泛使用。

压电式传感器工作原理压电式传感器利用压电效应将机械量如压力、加速度转换为电信号。当受到压力时,晶体发生变形而产生电荷,这种现象就是压电效应。广泛应用压电式传感器广泛应用于测量压力、振动、加速度等物理量,尤其在汽车、航空航天、医疗等领域发挥重要作用。材料特性压电式传感器使用的压电材料包括石英、铁钛酸钡、钛酸锆酸铅等,具有优异的压电性能和稳定性。

热电偶工作原理热电偶是由两种不同材料的导线首尾相接形成的热电伏器件。当两接点温度不同时,就会产生一种电势差,称为热电动势。这种原理被称为塞贝克效应,是热电偶的基本工作原理。种类与特点热电偶主要分为铂铑热电偶、铜-康铜热电偶、铁-康铜热电偶等。不同类型的热电偶具有不同的温度测量范围、灵敏度和稳定性,适用于不同的温度测量场合。

热电阻温度测量原理热电阻利用金属或半导体材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。其电阻值会随着温度的升高而增大或减小。优点热电阻具有测量范围广、线性度好、响应快、可靠性高等优点，广泛应用于工业、医疗等领域。常见类型常见的热电阻类型包括铂电阻(PT100)、镍电阻(Ni100)、钽电阻等，它们具有不同的温度系数和测量范围。

光电传感器光电转换光电传感器通过光电转换原理将光信号转换为电信号，广泛应用于光电控制、光电测量等领域。种类丰富包括光电二极管、光电三极管、光电池、光电管等不同类型,可检测各种光学信息。灵敏度高光电传感器具有高灵敏度,能够检测微弱光信号,且响应速度快、抗干扰性强。

磁电传感器原理磁电传感器利用磁性材料的磁场变化产生感应电压的原理工作。能够检测磁场、磁力、磁性材料的位置和角度等物理量。类型包括霍尔效应传感器