43传感器

LOGOsensor传感器的定义传感器的作用传感器的分类传感器的实例传感器的选用目录传感器的定义国家标准GB对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，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，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。传感器的作用传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。传感器的分类1.传感器根据输入物理量可分为：1.位移传感器；2.压力传感器；3.速度传感器；4.加速度传感器；5.温度传感器等；2.电感式3.电容式4.电势式1.电阻式二、传感器根据工作原理可分为：模拟式传感器：输出模拟信号。数字式传感器：输出数字信号。传感器模拟式传感器数字式传感器三、：根据输出信号的性质分：传感器实例传感器是测试系统重要的组成部分。振动信号的采集是利用各类传感器把机器振动时的响应，如位移、速度或加速度等参数以电量的方式检测出来，经过测振放大器后输入相应的分析处理仪器。利用仪器检测，可以获得机器振动的三种基本参数，即振幅、频率和相位。作为测量系统的输入端，传感器的性能直接影响测量系统的精度和可靠性。由于振动信号易于测试得到，并且能够反映设备的大部分振动特性，因此，应用较为广泛。目前用的比较多的振动传感器有位移传感器、速度型传感器和加速度型传感器。1.电涡流（位移）传感器电涡流传感器原理如图所示。传感器头部有感应线圈，通上高频电流后，在线圈周围产生了高频电磁场。如果其周围有金属导体，便会在金属表面产生电涡流。电涡流产生的电磁场与感应线圈的电磁场相互叠加，改变了感应线圈阻抗，在其它参数不变的情况下，该阻抗是线圈与金属导体之间距离的单值函数。将感应线圈接入振荡回路，即可输出一个与距离有关的高频谐波。在传感器附近设置前置放大器，将信号放大、检波和滤波后，即可得到一个与距离成正比的输出电压。电涡流传感器2.速度传感器速度传感器中装有感应线圈及磁铁，当测量机械设备振动时，振动将引起速度传感器中线圈内的磁铁进行运动，该磁铁将切割线圈的磁力线并产生一个感应电动势，这样就将机器的振动转换成了电信号，此信号与振动速度成比例.。3.加速度传感器某些物质如石英晶体，当受到外力作用后，不仅几何尺寸发生变化，其内部还产生极化，表面出现电荷，形成电场，当外力失去后，又恢复原状。这种现象叫做压电效应。相反，如将这种物质置于电场中，其几何尺寸也会变化。这种由外电场的作用而导致物质变形现象称为逆压电效应，或称之为电致伸缩效应.加速度传感器的工作原理是，采用弹簧质量系统将被测加速度变换成力或位移量，然后由转换元件转换成电信号，其主要形式是压电式加速度传感器。实际上，往往用两个或两个以上的晶片进行串接或并接。并接时两晶片负极集中在中间极板上。正电极在两侧的电极上。并接时电容量大、输出电荷量大、时间常数大，适用于测量缓变信号并以电荷量输出。串接时正电荷集中在上极板，负电荷集中在下极板。因传感器本身电容小，输出电压大，故串接法适用于以电压作为输出信号。传感器的选用振动传感器种类繁多，各自工作原理不同，在选用时需要考虑的事项也不相同。一般认为，在低频范围内，振动强度与位移成正比；在中频范围内，振动强度与速度成正比；在高频范围内，振动强度与加速度成正比。因此，对于特定机械在各自不同的频率范围内，应选用合适的振动传感器。涡流传感器与被测物体不接触，可以测量转动部件的振动，并可进一步用于测量旋转机械振动分析中的两个关键参数：转速和相位。速度和加速度传感器都属于接触式传感器，需要考虑质量带来的影响。振动传感器的选择，一般由测点场合、环境温度、湿度、磁场影响、振动频率和幅度范围以及配套仪器的匹配要求等因素来决定。振动测量的频率范围较宽，能同时做出静态和动态测量，适用于绝大多数旋转机械。传感器输出结果与被测物体材料有关，不同的材料对传感器线性范围和灵敏度具有不同的影响，必须重新标定。为了获得可靠的数据，对传感器的安装要求较严格。传感器安装简单，临时测量可以通过磁座与被测物体固定，长期监测可以通过螺钉与被测物体固定。速度传感器体积、质量偏大，低频特性较差，测量10Hz以下振动时，幅值和相位有误差，需要补偿。加速度传感器输出与振动加速度成正比，体积小、质量轻是加速度传感器的突出特点，并且结构紧凑，不易损坏。