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來源: 發布時間:2021-09-28

傳感器按工作原理可劃分為:

1. 磁學式傳感器

磁學式傳感器是利用鐵磁物質的一些物理效應而制成的,主要用于位移、轉矩等參數的測量。

2. 光電式傳感器

光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的,主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數的測量。

3. 電勢型傳感器

電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成,主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數的測量。

4. 電荷傳感器

電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的,主要用于力及加速度的測量。

5. 半導體傳感器

半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變化等原理制成,主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。

6. 諧振式傳感器

諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數來改變諧振頻率的原理制成,主要用來測量壓力。

7. 電化學式傳感器

電化學式傳感器是以離子導電為基礎制成,根據其電特性的形成不同,電化學傳感器可分為電位式傳感器、電導式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、等參數的測量。


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扭矩傳感器利與弊:

發展趨勢

隨著自控系統的不斷完善和發展,對扭矩傳感器的精度、可靠性和響應速度提出了更高的要求。扭矩傳感器正呈現以下的發展趨勢:

1、測試系統向微型化數字化、智能化、虛擬化和網絡化方向發展;

2、從單功能向多功能發展,包括自補償、自修正、自適應、自診斷、遠程設定、狀態組合、信息存儲和記憶;

3、向著小型化、集成化方向發展。傳感器的檢測部分可以通過結構的合理設計和優化來實現小型化,IC部分可以整合盡可能多的半導體部件、電阻到一個單獨的IC部件上,減少外部部件的數量;

4、由靜態測試向動態在線檢測方向發展;

不足之處

遙測扭矩儀成功之處在于克服了電滑環的兩項缺陷,但也存在著三個不足之處,

1、易受使用現場電磁波的干擾;

2、由于是電池供電,所以只能短期使用;

3、由于在旋轉軸上附加了結構,易引起高轉速時的動平衡問題,在小量程及小直徑軸時更突出;

數字式扭矩傳感器吸取了上述各種方法的優點并克服了其缺陷,在應變傳感器的基礎上設計了兩組旋轉變壓器,實現了能源及信號的非接觸傳遞。并做到了扭矩信號的傳遞與是否旋轉無關,與轉速大小無關,與旋轉方向無關。


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加速度技術指標:


●橫向靈敏度比

在與傳感器靈敏軸垂直的方向上受到激勵時傳感器的靈敏度,稱為橫向靈敏度。橫向靈敏度與沿靈敏軸方向上的靈敏度之比,稱為橫向靈敏度比。

●旋轉運動靈敏度

某些直線振動傳感器對旋轉運動是敏感的。在進行試驗時必須小心。以免造成測量誤差。

●基座應變靈敏度

在傳感器基座產生應變時會引起不應有的信號輸出,該輸出值與傳感器靈敏度和應變值乘積的比值,稱為基座應變靈敏度。

在某些試驗中,加速度計安裝處可能會存在動態彎曲、扭轉、拉伸等。由于與應變區緊密接觸,加速度計底座也會發生應變。

剪切式設計的加速度計要比壓縮式的對基座應變的敏感程度小一個數量級。應用絕緣安裝螺釘或粘貼式轉接件可以減小這種影響。

●磁靈敏度

傳感器被置于磁場中會產生的不應有的信號輸出,該輸出值與傳感器靈敏度和磁場的磁感應強度乘積的比值,稱為傳感器的磁靈敏度。

●安裝力矩靈敏度

采用螺紋安裝的傳感器,安裝力矩的變化會引起靈敏度發生變化。施加1/2倍規定安裝力矩或施加2倍規定安裝力矩時的靈敏度與施加規定安裝力矩時的靈敏度之較大差值,相對于施加規定安裝力矩時靈敏度的比值的百分數,稱為安裝力矩靈敏度。





稱重傳感器常用材料:

稱重傳感器性能的好壞很大程度上取決于制造材料的選擇。稱重傳感器材料包括以下幾個部分:應變片材料、彈性體材料、貼片黏合劑材料、密封膠材料、引線密封材料和引線材料。

電阻元件材料

應變片是稱重傳感器的感應部分,它將外力的大小轉化為電學量輸出,是傳感器較重要的組成部分,常用的應變片基材采用高分子薄膜材料,應變材質通常為高純度康銅 。應變片的性能不僅僅與基材和康銅純度有關,還與制造工藝有關。提高工藝技術水平也是改善傳感器性能一個很重要的方面。

彈性體材料

稱重傳感器彈性體的作用是傳遞外力,它必須具有在受到相同力大小的時候,產生形變一樣,因為應變片就粘貼在彈性體上面,彈性體的形變就是應變片的形變;同時它還須具有復位性,在外力消失的時候,可以自動復位。彈性體材料 [5]  通常選擇各樣金屬,主要有鋁合金、不銹鋼和合金鋼等等。

密封膠材料

早期的稱重傳感器密封都采用密封膠,后來由于制造技術的發展,用焊接技術可以提高極大傳感器的穩定性和使用壽命。雖然21世紀初很多采用了焊接技術,但是某些重要部位還需涂抹一些密封膠。密封膠一般都采用硅膠,硅膠具有穩定性好的優點,可以防潮、防腐蝕,絕緣性能也非常好。




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加速度技術指標:

●質量負載的影響

如果加速度計的動態質量接近被測結構物的動態質量,則會使振動產生明顯的衰減。為此在諸如印刷電路板等又薄又輕的片狀構件上測振時,為了得到準確的數據必須采用重量輕的加速度計。如果被測物件呈現單自由度的響應,則加速度計將使其共振頻率下降。

●低頻響應

使用壓電加速度計時,所用放大器低頻截止頻率多為2-5Hz,目的是以此來剔除許多壓電傳感器的熱釋電輸出。像隔離剪切式設計等隔離性好的設計型式可用在較低的頻率。壓阻式和變電容式加速度計則具有零頻響應。

●高頻響應

加速度計的高頻響應隨加速度計的機械性能和安裝方法而變。在安裝牢固時,大多數加速度計呈現無阻尼單自由度系統的頻響特性。以±5%為要求的話,其頻率響應約平整到安裝共振頻率的五分之一。如果加適當的修正因數,則可在更高的頻率上得到有用的數據。

●溫度響應

傳感器靈敏度隨溫度的變化,稱為傳感器的溫度響應。用

常用壓電加速度計的溫度范圍為零度以下至+177°C 或 +260°C。某些特定型號,低溫可達零度,高溫可達760°C。很多種壓電加速度計設計型式在很寬的溫度范圍內的溫度響應很平。壓阻式、變電容式加速度計的典型溫度范圍為-18°C~+93°C。


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電容式稱重傳感器主要優點:

電阻、電感和電容是電子技術中的三大類無源元件,電容式傳感器是將被測量的變化轉換成電容量變化的傳感器,它實質上就是一個具有可變參數的電容器。

電容式傳感器具有下列優點:

(1)高阻抗,小功率,僅需很低的輸入能量。

(2)可獲得較大的變化量,從而具有較高的信噪比和系統穩定性。

(3)動態響應快,工作頻率可達幾兆赫,稠b接觸測量,被測物是導體或半導體均可。

(4)結構簡單.適應性強,可在高低溫、強輻射等惡劣的環境下工作,應用較廣。

隨著電子技術及計算機技術的發展,電容式傳感器所存在的易受干擾和易受分布電容影響等缺點不斷得以克服,而且還開發出容柵位移傳感器和集成電容式傳感器:因此它在非電量測量和自動檢測中得到廣泛應用,可測量壓力、位移、轉速、加速度、A度、厚度、液位、濕度、振動、成分含量等參數。電容式傳感器有著很好的發展前景。


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