机械工程测试枝术基础 第四章常用传咸器与款藏元件 第四章{ 常用传感器与敏感元件 §4.1概述 §4.2机械式传感器 §4.3电阻传感器 §4.4电容传感器 §4.5电感传感器 §4.6磁电传感器 §4.7压电传感器 §4.8传感器选用原则 China university of petroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院2
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 2 第四章 常用传感器与敏感元件 §4.1 概 述 §4.2 机械式传感器 §4.3 电阻传感器 §4.4 电容传感器 §4.5 电感传感器 §4.6 磁电传感器 §4.7 压电传感器 §4.8 传感器选用原则 ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼
机械工程测试枝术基础 第四章常用传威器与款《元件 解调 调制 电子脉冲 地面激光接受装置 电子感受器 热射线 加拿大蒙特利尔 希腊奥运圣火 China university of petroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院3
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 3 电子脉冲 地面激光接受装置 热射线 电子感受器 调制 解调 希腊奥运圣火 加拿大蒙特利尔
机械工程测试枝术基础 第四章常用传赢器与敏感元件 列车自动供水系统 供水装置 二位二 通电磁 换向阀 位 电磁 China university of petroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院4
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 4 水箱 水箱接头 管子接头 类似单作 用活塞式 液压缸 利用弹簧复位 水管 固定 绳索等机构 二位三 通电磁 换向阀 二位二 通电磁 换向阀 供水装置 K1 K2 非接触式滴水 传感器 溢 流 管 压力 传感 器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 水 列车自动供水系统
机械工程测试枝术基础 第四章常用传威器与款或元件 §4.1概述 1.传感器(Sensor)定义 传感器是能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成 可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件、转换元件、测 量电路和辅助电源组成(GB/T7665-1987)。 狭义上,非电信号 电信号。 非电量 电量 敏感元件 转换元件 测量电路 辅助电源 传感器的组成框图 China university ofpetroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院5
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 5 §4.1 概 述 1. 传感器(Sensor)定义 传感器是能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成 可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件、转换元件、测 量电路和辅助电源组成(GB/T 7665-1987)。 狭义上,非电信号 电信号。 敏感元件 转换元件 测量电路 辅助电源 非电量 电量 传感器的组成框图
机械工程测试枝术基础 第四章常用传赢器与敏感元件 在非电量电测系统中的作用 信 显 被测 传 电量 电量 信 电量/数字量 观察 对象 感 示 调 记 非电量 器 处 理 理 录 敏感作用:威受弄拾取被测对象的信号。 ©转换作用:被测信号转换成易于传输、检测和处理的 电信号。 China university of petroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院6
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 6 在非电量电测系统中的作用 敏感作用:感受并拾取被测对象的信号。 转换作用:被测信号转换成易于传输、检测和处理的 电信号。 被测 对象 观察 者 传 感 非电量 器 信 号 调 理 电量 信 号 处 理 电量 显 示 记 录 电量/数字量
机械工程测试枝术基础 第四章常用传感器与款感元件 获取传感器信号的两种方法 ●直接获得电信号的变化(开关传感器)。 。将物理量(水位、压力等)间接变换成电信号的变化。 oVm=5V 20k2 o输出 (TTL) 模拟输出 开关量输出的传感器 模拟量输出的传感器 China university of petroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院7
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 7 将物理量(水位、压力等)间接变换成电信号的变化。 获取传感器信号的两种方法 直接获得电信号的变化(开关传感器)。 开关量输出的传感器 模拟量输出的传感器
机械工程测试枝术基础 第四章常用传咸器与款藏元件 2.传感器的分类 (1)按被测物理量分类 位移传感器,流量传感器,温度传感器等。 (2)按传感器元件的变换原理分类 电阻式,电容式,电感式,压电式,光电式等。 (3)按传感器的能量传递方式分类 能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作,不需要外加电源。 (无源传感器) 例如:热电偶温度计压电式加速度计 能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化。 (有源传感器) 例如:电阻应变片 能量传递型:从某种能量发生器与接受器进行能量传递过程中实现敏感 检测。 例如:超声波发生器和接受器。 China university of petroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院8
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 8 2. 传感器的分类 (1)按被测物理量分类 (2)按传感器元件的变换原理分类 位移传感器,流量传感器,温度传感器等。 电阻式,电容式,电感式,压电式,光电式等。 能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作,不需要外加电源。 (无源传感器) 例如:热电偶温度计 压电式加速度计 能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化。 (有源传感器) 例如:电阻应变片 能量传递型:从某种能量发生器与接受器进行能量传递过程中实现敏感 检测。 例如:超声波发生器和接受器。 (3)按传感器的能量传递方式分类
机械工程测试枝术基础 第四章常用传赢器与款感元件 (4)按信号的变换特征分类 物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化实现信号变换。 例如:水银温度计、压力测力计等。 结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变。 例如:电容式和电感式传感器。 500c0 极板1 C= E0EA 极板2 -100c0 China university ofpetroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院9
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 9 (4)按信号的变换特征分类 物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化实现信号变换。 例如:水银温度计、压力测力计等。 结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变。 例如:电容式和电感式传感器。 0 A C
机械工程测试枝术基础 第四章常用传赢器与敏感元件 3.常见的被测物理量 ●机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量, 重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量 ●声: 声压,噪声 ●磁: 磁通,磁场 ●温度: 温度,热量,比热 ●光: 亮度,色彩。 China university of petroleum(Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院0
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 10 3. 常见的被测物理量 机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量, 重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量 声: 声压,噪声 磁: 磁通,磁场 温度: 温度,热量,比热 光: 亮度,色彩
机械工程测试枝术基础 第四章常用传威器与款或元件 4.对传感器的性能要求 >工作范围或量程应足够大,具有一定的过载能力; >与检测系统匹配性好,转换灵敏度高; >精度适当,稳定性高;(静态特性) >反应速度快,工作可靠性高;(动态特性) >适应性和适用性强。 作为检测系统的首要环节,必须具有快速、准确、可靠而 又能经济地实现信号转换的性能。 China university ofpetroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院
China university of petroleum (Huadong) 中国石油大学(华东)机电工程学院 机械工程测试技术基础 第四章 常用传感器与敏感元件 11 4. 对传感器的性能要求 工作范围或量程应足够大,具有一定的过载能力; 与检测系统匹配性好,转换灵敏度高; 精度适当,稳定性高;(静态特性) 反应速度快,工作可靠性高;(动态特性) 适应性和适用性强。 作为检测系统的首要环节,必须具有快速、准确、可靠而 又能经济地实现信号转换的性能