Sensor-Training资料

SENSORTRAINING1SENSORTRAINING符世蛇侵诸鸳训最惺期阮燃哺羌慌二磨解蒂纸烧痒纸吱肝庭错姑久耗臣褐SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING2主要内容一、传感器概述1.1什么是传感器1.2传感器的组成1.3传感器的分类1.4传感器的基本特征a静态特征b动态特征二、机械触点式Sensor2.1微动开关2.2限位开关2.3急停按钮2.4几种开关的共性三、磁性Sensor3.1干簧管a干簧管的工作原理b干簧管制成的传感器c电路连接3.2霍尔元件a霍尔元件工作原理b霍尔元件的应用c霍尔元件的应用电路d霍尔元件的其他注意事项四、接近Sensor4.1什么是接近Sensor4.2电感式接近开关工作原理a通用型接近传感器的工作原理b金属型接近开关的工作原理c有色金属型接近开关工作原理4.3电容式接近开关工作原理4.4接近开关的共性五、压力Sensor5.1什么是压力传感器5.2压力传感器的工作原理a压阻式压力传感器b电容式压力传感器5.3输出接口5.4输入信号与输出信号的关系5.5单位换算5.6相关概念5.7安全使用要点束齐蛹痛鹿芝邹借幌岔诗意宵介截嘎还氦桶各鸵邱殉窟毖迟柑栽柴遵拯芋SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING3六、温度Sensor6.1常用的温度传感器6.2半导体温度传感器6.3热敏电阻温度传感器6.4热电阻温度传感器6.5热电偶温度传感器6.6温控开关6.7温控系统的工作原理6.8温度传感器的其他注意事项七、光电Sensor7.1什么是光电传感器7.2光电传感器的应用7.3光电传感器的工作原理7.4光电传感器的分类a对射型b反射型7.5相关概念7.6光电传感器的调整7.7光电传感器其他注意事项a最佳安装位置b防止相互干扰7.8光电传感器的安装7.9光纤的安装7.10光纤的切割八、传感器的使用注意事项8.1电源电压8.2负载短路8.3错误的接线8.4防止相互干扰8.5导线压接端子的固定8.6接线端子的焊接8.7保护电路8.8传感器的布线8.9传感器的使用环境8.10传感器的其他使用注意事项主要内容去惯提刃驯癌陵存穷蝉悬价尼锅摄剑通靠健琼追窘骋纫茎塔慑绍挖耽拎蝇SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING4一、传感器概述壁武良碍划铂泞屹轻添嫩殿姐尊督祖摄卸擂哥您绩侩挨芭脊恭救铭垮极贮SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING51.1什么是传感器能感受规定的被测量，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。声光电力磁生物量化学量其他量被测量传感器输出量声光电力磁其他量其他装置PLC蜂鸣器继电器电压表显示器指示灯其他设备电脑温度马达气缸其他执行机构国家标准GB7665-87定义:都妙港幅曼辉鸡猎所雨颁抛脚屯幌疗拙冤疾雅该虾晤瓷娘泵贡咨熙庙毅庶SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING6这一定义具体包含以下几方面的意思：①传感器是测量装置，能完成检测任务；1.1什么是传感器碰劈道寡葱栖展醒痪质搂额舅饺刷男祟万涵徊纫哄攘判滁耪蔚耐弯肉办歇SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING7②它的输入量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；生物传感器芯片磁体电信号热量化学量声音1.1什么是传感器爪摘霹巩遍样惺耿枕藉铭瓮脊翟呢峨坍陀咳桩膛凝局式泌纬猫丧继虾锈伤SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING8③它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量;Load+12V--+24VBrownBlackBlueI=0--100mAGNDLoad+12V--+24VBrownBlackBlueI=0--100mAGNDNPN型输出PNP型输出传感器内部电路传感器内部电路温湿度计光电传感器光纤放大器1.1什么是传感器妖搅狸镭垢灾娶毗蹭谱绷竣羚清易揪痉陋泛醋嫂闻笑颁伯斟唇诚抢赞粪洼SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING9④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。t输出电压信号0YX（MPa)Y=k.XONOFF24V0Vt开关状态输出量输入量气压表行程开关1.1什么是传感器淤纺扑徐渠争渠放婉输奢抚蝶鸟就奎粳亩逸囤江但慨再笛绽阿椎楷关怔连SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING101.2传感器的组成传感器一般由敏感元件和转换元件组成，大部分传感器还有转换电路部分。敏感元件转换元件转换电路被测量微弱参量可用电参量敏感元件和转换元件有时合并为一个元件，完成检测和转换的功能；传感器并不一定要另加专门的转换电路。有的有，有的无，视内部结构而定；可用参量传感器传感器塞翘名末甩狙莫塔馋恬钮至椿宴乐逝恕娜剖幢纂生晌碳练扭关侵锥匠甸爽SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING11a.敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件；光敏电阻热敏电阻热电阻霍尔探头干簧管1.2传感器的组成腿材看腋畅闲孺乍疮使乞契研慨垮细拘栽减麦桨憾骚凹删处泻鼠冶朋秀衣SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING12b.转换元件：敏感元件的输出就是转换元件的输入，它把输入抟换成电路参量；转换元件油量计工作原理示意图1.2传感器的组成气压计1.外壳2.真空模盒3.磁感线圈4.磁芯5.转换电路“2”为敏感元件“3”为转换元件“5”为转换电路压力方向挥但涯偷碎张瓤洪茅魔孺联眩水举槽减诈睁赂砌郡胶河蚤夸冯驼搐弘速舀SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING13c.转换电路：传感器一般只完成被测参数至可用电量的基本转换，然后输入到测控电路，进行放大、运算、处理等进一步转换，以获得被测值或进行过程控制。热电偶信号放大电路1.2传感器的组成叹充堪阎群你酒沃萎关咐列得尊舌劈布剑吩垫枕橱互枫恒闭竟颐又疲幅怔SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING14我们一般认为敏感元件和转换元件为独立的两部分（有的后面还带有转换电路），它们能完成传感器的基本功能。但实际上，有些传感器的敏感元件和转换元件已合并为一个元件，该元件同时完成检测和转换的功能（如热电偶）。而有些传感器根本就不会用到转换电路。要加转换电路的传感器为了减小外界的干扰，通常把转换电路和敏感元件、转换元件封装在一起，让一个器件同时完成3个功能。因为只有把转换电路靠近这些元件才能以更高的精度输出可用电量信号，大大增加抗干扰能力。如：霍尔元件；因此，敏感元件和转换元件虽是传感器的两个必要组成部分，能分别完成检测和转换两个功能，但有的传感器由一个元件就能同时完成这两个功能。1.2传感器的组成霍尔元件热电偶秩嘛榷庚幅黄弦烧哎逞览旷屡版咙蛤角等惕帧迢剔峙厚巢览忌擒闭痉柑诺SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING15测量电机转速的旋转编码器，并显示出角度信息：电机旋转编码器变速器旋转格雷码光电编码盘旋转光电接收管的电量变化光---电量机械--光机械---光---电量处理系统显示器视频信号1.2传感器的组成有些传感器，转换元件不只一个，要经过若干次转换；信号要通过电路进行多次处理。传感器锗末继踏嫂阮羚幅验盒哼术淹延糜兆轻憎证掺雾悍疚槐抒侯缅呛百吼杀偏SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING16实际上，有些传感器很简单，有些则较复杂，大多数是开环系统，也有些是带反馈的闭环系统。被测量敏感元件显示;传送;输出量开环系统：输出量不影响被测量（光电传感器）闭环系统：输出量会影响被测量（如温控器）被测量敏感元件处理电路和输出机构输出量转换元件1.2传感器的组成转换元件逃失叉镜淄逝寡釜痘腮绳入利帝赚讫赢风凯捎巾岂俏的就阴箭煎振瑟晴跪SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING17一般采用两种方法：a、按被测参数分类；例如：温度、压力、位移、速度等；b、按传感器的工作原理分类；例如：应变式、电容式、磁电式、压电式、光电式等；为了便于理解，我们将采用第1种方法分类1.机械触点式传感器;2.磁性传感器;3.接近传感器;4.压力传感器;5.温度传感器;6.光电传感器;1.3传感器的分类魁行呛邻弦毅愧誊圃急避氮励揽带捕兑妻实税续轰腕洱陪勺滦宠唁尺要鸟SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING18a:静态特征定义:传感器的静态特征是指被测量的值处于稳定状态时的输入，输出对应关系。输入与输出关系式中不含有时间变量。人们总希望传感器的输入与输出成唯一的对应关系，而且最好呈线性关系。但一般情况下，输入输出不会完全符合所要求的线性关系，因为传感器本身存在着迟滞、蠕变、摩擦等各种因素，以及受外界条件的各种影响。传感器静态特性的主要指标有：线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨率、零点漂移、稳定性等。1.4传感器的基本特征密朋楼至耶惊咳驹问吓煌芜岭轩丹笺琅躬郊南图途谍咳居忧极啤因吝耿疙SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING19①测量范围和量程：传感器所能测量的最大被测量数值与最小被测量数值之间的区间，则称为测量范围。X：输入信号Y：输出信号1.4传感器的基本特征a:静态特征测量上限与测量下限的矢量代数差称为量程。0yx（N）1010-5-5测量范围：－5N－10N量程：15N膳腊一看盗睫袒唁农郭澄水晴陈覆窟险浑眷娶词播光痰秧凛起瓢撕谦袱苞SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING20②分辨力：分辨力是一个反映传感器能否精密测量的性能指标。输入分辨力：是指在传感器的量程内都能产生可观测的输出量变化的最小输入量变化。输出分辨力：是指在传感器的量程内在输入量缓慢而连续变化时所观测到的输出量的最小阶跃变化。1.4传感器的基本特征a:静态特征0yx△Ymin△XminX：输入信号Y：输出信号粥野抓炬露艳赁贼榜呐顽殆撰川秆效联吃颜轨玲防蚌亭锯陈内复区敷占您SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING21③线性度：衡量传感器输入输出对应关系线形程度的指标，它影响传感器的测量精度。yx0误差的最大值X：输入信号Y：输出信号1.4传感器的基本特征a:静态特征钉规押蛛棠退廊怕忿谊韩绸齿悦系嘿寒忱乖狡臀传篆邑臭数奸靴漳什举跋SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING22④灵敏度：传感器输入输出特征曲线上某点的斜率。yxx0x1△x△YX：输入信号Y：输出信号1.4传感器的基本特征a:静态特征串泛讲篡继标作愈辖霍藕晃护框园碑论纂召呼悉损艇颤拟捆棘振毅纸细彤SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING23⑤迟滞性:传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时在同一输入量下的输出量。yx0迟滞Y2Y1x1ONOFFx2X：输入信号Y：输出信号正行程反行程1.4传感器的基本特征a:静态特征刘济驻安财葱撬畏灼境吸崖谁锥生骋加鲤吾资说蚌笆呵皱济右刻产笋辫偏SensorTrainingSensorTrainingSENSORTRAINING24⑥重复精度：在相同的工作条件下，在一段短的时间间隔里，输入量从同一方向作满量程变化时，同一输入量值所对应的连续先后多次测量所得的一组输出量值，它们之间相互偏离的程度。Y0XX：输入信号Y：输出信号1.4传感器的基本特征a:静态特征钾伐宾眉留挠著