(完整word版)容栅传感器简介

容栅传感器

Capacitive

容栅传感器是一种新型位移数字式传感器，它是一种基于变面积工作原理的电容传感器。因为它的电极排列如同栅状，故称此类传感器为容栅传感器。与其他大位移传感器，如光栅、磁栅等相比，虽然准确度稍差，但体积小、造价低、耗电省和环境使用性强，广泛应用于电子数显卡尺、千分尺、高度仪、坐标仪和机床行程的测量中。

11.5.1 结构及工作原理

根据结构形式，容栅传感器可分为三类，即直线容栅、圆容栅和圆筒容栅。其中，直线容栅和圆筒容栅用于直线位移的测量，圆容栅用于角位移的测量，直线型容栅传感器结构简图如图11-25所示。

图11-23 直线型容栅传感器结构简图

a）定尺、动尺上的电极b）定尺、动尺的位置关系c）发射电极和反射电极的相互关系

1－反射电极2－屏蔽电极3－接收电极4－发射电极

容栅传感器由动尺和定尺组成，两者保持很小的间隙δ，如图11-23b所示。动尺上有多个发射电极和一个长条形接收电极；定尺上有多个相互绝缘的反射电极和一个屏蔽电极

发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间存在着电场。由于反射电极的电容耦合和电荷传递作用，使得接收电极上的输出信号随发射电极与反射电极的位置变化而变化。

当动尺向右移动x距离时，发射电极与反射电极间的相对面积发生变化，反射电极上的电荷量发生变化，并将电荷感应到接收电极上，在接收电极上累积的电荷Q与位移量x成正比。经运算器处理后进行公/英制转换和BCD码转换，再由译码器将BCD码转变成七段码，送显示驱动单元，容栅测量转换电路框图如图11-24所示。

图11-24 容栅测量转换电路框图

一般用于数显卡尺的容栅的节距W=0.635mm（25毫英寸），最小分辨力为0.01mm，非线性误差小于0.01mm，在150mm范围内的总测量误差为0.02～0.03mm。

直线型容栅传感器还有一种梳状结构，能接近衍射光栅和激光干涉仪的测量准确度，但造价远比它们低。

11.5.2 容栅传感器在数显尺中的应用

普通测量工具，如游标卡尺、千分尺等在读数时存在视差。随着容栅技术在测量工具中的应用及性能/价格比的不断提高，数显卡尺、千分尺应运而生，并在生产中越来越多地替代了传统卡尺。数显卡尺示意图如图11-25所示。

图11-25 数显卡尺示意图

1—尺身2－游标3－游标紧固螺钉4－液晶显示器

5－串行接口6－电池盒7－复位按钮8－公/英制转换按钮

在图11-25中，容栅定尺安装在尺身上，动尺与测量转换电路（专用IC）安装在游标上，分辨力为0.01mm，重复准确度0.02mm。当若干分钟不移动动尺时，自动断电，因此1.5V氧化银扣式电池可使用一年以上。通过复位按钮可在任意位置置零，消除累积误差；可通过公/英制转换按钮实现公/英制转换；通过串行接口可与计算机或打印机相连，经软件处理，可对测量数据进行统计处理。

除此以外，直线型容栅还可配以单片机为处理核心的测量电路，应用于数显测高仪中，测量范围可达1m以上，分辨力可达0.005mm。

数显千分尺示意图如图11-26所示，它的分辨力为0.001mm，重复准确度为0.002mm，累积误差为0.003mm。数显千分尺采用的是圆容栅。圆容栅由旋转容栅和固定容栅组成，圆容栅示意图如图11-27所示。

图11-26数显千分尺示意图

图11-27圆容栅示意图

a）旋转容栅b）固定容栅

1－屏蔽电极2－反射电极3－发射电极4－接收电极

旋转容栅上面有5块独立的、互相隔离且均匀分布的金属导片，相当于反射电极，其余部分的金属连成一片并接地，相当于屏蔽电极。固定容栅的外圆均匀分布着40条金属导片，共分成8组，每组5条导片，每隔4条连成一组，形成发射电极。这5组导片分别接到5个引出端子，由5个依次相移72?（360?/5）的方波进行激励。固定容栅的中间有两个金属环与发射电极相对应，一个金属环作为接收电极，另一个最里圈的金属环接地，也相当于屏

蔽电极。

使用数显千分尺时，固定容栅不动，安装在尺身上，旋转容栅随螺杆旋转，发射电极与反射电极的相对面积发生变化，反射电极上的电荷也随之发生变化，并感应到接收电极上。接收电极上的电荷量与角位移存在一定的比例关系，并间接反映了螺杆的直线位移。接收电极上的电荷量经信号调理电路（专用IC）处理后，由显示器显示出位移量。

容栅数字显示卡尺工作原理

容栅传感器容栅数字显示卡尺工作原理(1) 利用容栅传感器的电子数显卡尺在我国的出现，已经有十多年的历史了。本文初稿编写于十多年前，根据当时国产芯片供货单位的资料和自己实际计算，主要是通过交流电路含电阻电容的普通复数计算而得出机械位移与输出信号相位呈近似线性关系式作为误差分析的依据。现在重新整理出来供有兴趣者参考和交流。所谓调制和解调，就是把有用信号和不要的干扰信号区别开来的措施，本来广泛用于电讯技术中。为了能在一条电话线中传输许多不同信道的电话就要对各通道的电话信号进行调制使之互相区别开来。大家最熟悉不过的就是上网用的modem和收音机、电视机都是通过调制信号后再传送出去。接收时再将原信号解调回来。其中有调幅、调频等等之说。同样在机电一体化的长度测量技术中如光栅和感应同步器等传感器里多半是采用相位调制方法来进行长度测量的。尤其是感应同步器和容栅传感器有非常相似之处。在感应同步器里，滑尺上有两组激磁绕组，相隔一定的距离，分别施加正弦和余弦电压，它们在定尺绕组上产生总感应电势的初相位中包含了与时间无关的机械位移量x的信息。所不同的是容栅传感器采用了电容和分别施加8路相位差以45度递增的正弦电压而已。这种正弦电压是由时钟振荡器产生的方波经分频器产生周期性的畸形方波，其基波成分就是正弦波了。如果没有交流信号作为载波，那么机械位移信息就很难传送。因此在这里只须用交流电路中的相量复数计算方法就足够了，不过式子太长了一些，有时分子和分母要分开来写。既然是调相，那么鉴相器就是解调器了。当然还有辨别x的方向功能等都包括在电路中了。本文主要分析电容栅板传感器测量位移的原理。 1、数显卡尺的结构图1 是卡尺结构的示意图。主要的传感器元件是定栅2，它粘贴在尺身上。动栅5，它与尺框相连结，并且随尺框一起移动。动定栅之间的电容量随着其相对位移依一定规律而变化。在6组8路驱动交流电压的作用下，在接收板输出一个交流电压信号，其相位是机械位移量x的函数。它在一定精

容栅位移传感器

第17卷　第1期桂　林　电　子　工　业　学　院　学　报V o l .17,N o .1　1997年3月JOURNAL OF GU I L IN INSTITUTE OF EL ECTRON I C TECHNOLOG Y M ar .1997　 1996-08-26收稿,1997-01-07修改定稿作者　男　32岁　大学本科　工程师　桂林　541004 容栅位移传感器郝卫东 (电子机械工程系) 摘要通过对容栅专用集成电路78102的内部结构的分析,得出实际数显卡尺位移测量的工作原理和实际测量数据的取得过程,依此推导出容栅的栅条宽度尺寸和对动栅、定栅的具体要求, 最后对串行数据输出口扩展应用作了探讨。关　键　词　电子数显卡尺;容栅传感器;专用集成电路中图法分类　TN 454 引　言目前许多文章和教科书都提到容栅的工作原理,但不论是调幅式还是调相式,介绍都不深入,离实际应用还有很大距离。对于容栅研究者来说,想设计专用容栅集成块完全不可能,如果用一般硬件,如单片机、PC 机和数字电路来设计容栅位移传感器,由于杂散电容影响也无法实现。现有的数显卡尺芯片对栅条的宽度有固定而严格的要求,这一点在设计滚动式容栅直线位移传感器时,作者有较深的体会。对容栅的研究是从1989年容栅数显卡尺开始的。当时查阅了大量资料并请人帮助查找各国专利资料,收集到的有价值的资料有限,无法帮助解开其中之谜,于是便开始了对容栅数显卡尺的测试分析实验。在研究过程中内部资料RCL SE M I CONDU CTOR S L I M IT ED 给予了很大帮助。 1　工作原理容栅数显卡尺动尺和定尺的结构和安装示意图如图1所示。图中动尺上排列一系列尺寸相同、宽度为l 0的发射极片1,2,3…8,用E 表示,公共接收极为R ,定尺上均匀排列着一系列尺寸相同、宽度和间隙各为4l 0的反射电极片M 1,M 2,…电极片间互相电绝缘。动尺和定尺的电极片面相对,平行安装。当发射电极片1,2,…8分别加以激励电压E 1,E 2,…E 8时,通过电容耦合在反射极片上产生电荷,再通过电容在公共接收极上产生电荷输出。

压力传感器的安装方法及使用要求

●检查安装孔的尺寸如果安装孔的尺寸不合适，传感器在安装过程中，其螺纹部分就很容易受到磨损。这不仅会影响设备的密封性能，而且使压力传感器不能充分发挥作用，甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损（螺纹工业标准1/2-20 UNF 2B），通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测，以做出适当的调整。 ●保持安装孔的清洁保持安装孔的清洁并防止熔料堵塞对保证设备的正常运行来说十分重要。在挤出机被清洁之前，所有的压力传感器都应该从机筒上拆除以避免损坏。在拆除传感器时，熔料有可能流入到安装孔中并硬化，如果这些残余的熔料没有被去除，当再次安装传感器时就可能造成其顶部受损。清洁工具包能够将这些熔料残余物去除。然而，重复的清洁过程有可能加深安装孔对传感器造成的损坏。如果这种情况发生，就应当采取措施来升高传感器在安装孔中的位置。 ●选择恰当的位置当压力传感器的安装位置太靠近生产线的上游时，未熔融的物料可能会磨损传感器的顶部;如果传感器被安装在太靠后的位置，在传感器和螺杆行程之间可能会产生熔融物料的停滞区，熔料在那里有可能产生降解，压力信号也可能传递失真;如果传感器过于深入机筒，螺杆有可能在旋转过程中触碰到传感器的顶部而造成其损坏。一般来说，传感器可以位于滤网前面的机筒上、熔体泵的前后或者模具中。 ●仔细清洁在使用钢丝刷或者特殊化合物对挤出机机筒进行清洁前，应该将所有的传感器都拆卸下来。因为这两种清洁方式都可能会造成传感器的震动膜受损。当机筒被加热时，也应该将传感器拆卸下来并使用不会产生磨损的软布来擦拭其顶部，同时传感器的孔洞也需要用清洁的钻孔机和导套清理干净。 ●保持干燥尽管传感器的电路设计能够经受苛刻的挤出加工环境，但是多数传感器也不能绝对防水，在潮湿的环境下也不利于正常运行。因此，需要保证挤出机机筒的水冷装置中的水不会渗漏，否则会对传感器造成不利影响。如果传感器不得不暴露在水中或潮湿的环境下，就要选择具有极强防水性的特殊传感器。

容栅传感器简介

容栅传感器 Capacitive 容栅传感器是一种新型位移数字式传感器，它是一种基于变面积工作原理的电容传感器。因为它的电极排列如同栅状，故称此类传感器为容栅传感器。与其他大位移传感器，如光栅、磁栅等相比，虽然准确度稍差，但体积小、造价低、耗电省和环境使用性强，广泛应用于电子数显卡尺、千分尺、高度仪、坐标仪和机床行程的测量中。 11.5.1 结构及工作原理根据结构形式，容栅传感器可分为三类，即直线容栅、圆容栅和圆筒容栅。其中，直线容栅和圆筒容栅用于直线位移的测量，圆容栅用于角位移的测量，直线型容栅传感器结构简图如图11-25所示。图11-23 直线型容栅传感器结构简图 a）定尺、动尺上的电极b）定尺、动尺的位置关系c）发射电极和反射电极的相互关系 1－反射电极2－屏蔽电极3－接收电极4－发射电极容栅传感器由动尺和定尺组成，两者保持很小的间隙δ，如图11-23b所示。动尺上有多个发射电极和一个长条形接收电极；定尺上有多个相互绝缘的反射电极和一个屏蔽电极

（接地）。一组发射电极的长度为一个节距W，一个反射电极对应于一组发射电极。在图11-23中，若发射电极有48个，分成6组，则每组有8个发射电极。每隔8个接在一起，组成一个激励相，在每组相同序号的发射电极上加一个幅值、频率和相位相同的激励信号，相邻序号电极上激励信号的相位差是45°（360°/8）。设第一组序号为1的发射电极上加一个相位为0°的激励信号，序号为2的发射电极上的激励信号相位则为45°，以次类推，则序号为8的发射电极上的激励信号相位就为315°；而第二组序号为9的发射电极上的激励信号相位与第一组序号为1的相位相同，也为0°，以次类推，直到第6组的序号48为止。发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间存在着电场。由于反射电极的电容耦合和电荷传递作用，使得接收电极上的输出信号随发射电极与反射电极的位置变化而变化。当动尺向右移动x距离时，发射电极与反射电极间的相对面积发生变化，反射电极上的电荷量发生变化，并将电荷感应到接收电极上，在接收电极上累积的电荷Q与位移量x成正比。经运算器处理后进行公/英制转换和BCD码转换，再由译码器将BCD码转变成七段码，送显示驱动单元，容栅测量转换电路框图如图11-24所示。图11-24 容栅测量转换电路框图一般用于数显卡尺的容栅的节距W=0.635mm（25毫英寸），最小分辨力为0.01mm，非线性误差小于0.01mm，在150mm范围内的总测量误差为0.02～0.03mm。直线型容栅传感器还有一种梳状结构，能接近衍射光栅和激光干涉仪的测量准确度，但造价远比它们低。 11.5.2 容栅传感器在数显尺中的应用普通测量工具，如游标卡尺、千分尺等在读数时存在视差。随着容栅技术在测量工具中的应用及性能/价格比的不断提高，数显卡尺、千分尺应运而生，并在生产中越来越多地替代了传统卡尺。数显卡尺示意图如图11-25所示。

震动传感器产品使用说明书

震动传感器产品使用说明书一、YT-JB3A震动传感器应用：特别设计作金属和水泥墙防破坏用，适用于保险箱、金属门、密室、钱箱和银行水泥墙、自动柜员机、ATM取款机、保险箱等防击防敲物体等保护防盗保险柜是针对ATM/自助银行系统而设计研发的一种新型高灵敏度全向振动传感器，具有全向检测、灵敏度可调、高抗干扰能力、产品一致性和互换性好、体积小、可靠性高、价格低等特点。二YT-JB3振动传感器主要性能：灵敏度：高低可调一致性及互换性：好可靠性及抗干扰：无误触发、抗干扰强自动复位：自动复位性强信号的后期处理：简单输出信号：开关信号，外观小巧，安装调试方便。无需外接振动分析板：产品内部设计振动分析放大电路三、YT-JB3主要性能参数： 1、工作电压：12VDC（红线V+ 屏蔽线V-）； 2、灵敏度：大于等于0.2g； 3、频率范围：0.5HZ～20HZ； 4、工作温度范围：-10℃～50℃； 5、体积： 6.0㎝×4.5㎝×2.1㎝ 6、检测方向：全向。 7、信号输出：开关信号（黄/白线）； 8、输出脉冲宽度：与振动信号幅度成正比；控制防范：每只振动探测器可控制 10m 2 左右的房间。灵敏度：在探测器警戒防范区内，以 60kg（±5kg）体重的人用≥1kg钢锤或其它工具打墙1－3次报警。报警延时： 1－8秒；报警输出：继电器常闭（警戒为常闭、报警常开）。防拆功能：打开探测器盒盖或断电源线时报警。误报率低：在电路中采用特殊信号处理电路，使之误报率最小警戒电流≦ 47mA，报警电流≦ 30mA。四、使用中注意的问题： YT-JB3振动传感器与其他的振动传感器一样，安装时使用粘结胶固定，以减小振动源至传感器之间的信号衰减。

KCO-AV一氧化碳传感器维护及使用说明书 (HK1.7适农版)

安装使用传感之前，请仔细阅读本说明书，以便正确地使用和维护。一、产品概述 KCO系列一氧化碳传感器是可以应用于检测危险一氧化碳泄漏场所，采用进口电化学式传感器，具有信号稳定，精度高等优点，防爆接线方式适用于各种危险场所。二、产品特性 -先进的微处理器技术 -0－1000ppm量程规格，用户可根据实际要求而定。 -防爆设计，快速，可信，稳定。 -12-30V直流电源供电 -RS485输出（选配） -标配三线制4-20mA模拟信号输出;二线制输出或继电器输出（选配） -反应速度快，测量精度高 -最佳的性能和较低的安装费用 -维护费用低三、技术参数检测气体：空气中的一氧化碳(CO) 量程：0-1000ppm量程范围可根据实际要求而定精度：＜±3%(F.S) 最小读数：0.1ppm 响应时间：≤30秒传感器寿命：24个月传感器类型:电化学电源：12-30V直流电源供电检测方式：扩散式工作方式：长期连续工作输出信号：标配三线制4-20mA模拟信号输出;二线制输出,继电器输出或RS485输出（选配）连线方式：G1/2阳螺纹防爆软管电缆规格：型号RVVP3×1.0mm2信号传输距离：≥1000米结构材料：压铸铝防爆标志：Ex dIICT6 防护等级：IP65 工作温度：-20～50℃（特殊要求根据需要而定）工作湿度：≤90%RH 尺寸：183×143×92mm 重量：≤1.2kg 四、线性对比公式电流型：（最大测量范围-最小测量范围）/(20-4)=当前值/(当前电流值-4) ******当前+最小测量范围值，才是实际值。电压型：0-10V 输出（最大测量范围-最小测量范围）/10=当前设备值/(当前电压值) ******当前+最小测量范围值，才是实际值。电压型：0-5V输出（最大测量范围-最小测量范围）/5=当前设备值/(当前电压值) ******当前+最小测量范围五、外形尺寸

量具标准和品牌

世界三大品牌分别是： 1、德国马尔（Mahr); 2、瑞士TASE;sylvac数显卡尺 3、日本三丰（MITUTOYO); 国内知名品牌 1、哈量； 2、成量； 3、青量；余者皆为打酱油的，或看灰机的！更多详情可https://www.360docs.net/doc/8314897363.html,查阅！ 1、哈量（哈量是国内最老的量具企业，现专注于量仪和机床。） 2、成量（成量为哈量援建3大工厂之一，现侧重于刃具。） 4、广陆（广陆创始人之一为量具行业著名专家吴峰山先生，专注于数显类量具，其产量可排世界前三。） 5、桂量（哈量援建3大工厂之一，侧重于游标卡尺，镀铬质量较好。）

数显卡尺的原理一、容栅测长概述容栅式测长的主要(核心)部分是容栅传感器，容栅传感器是国外70～80 年代研制出的一种新颖、大位移传感器，当安装在不同的设备上时可以构成不同的测长仪器。现已成功地在量具（如电子数显卡尺、千分尺）、量仪（如高度仪、坐标仪）和机床数显装置（如机床行程测量）等方面得到应用。主要特点：测量精度高，达5mm，量程大，达1m。二、容栅传感器定义容栅传感器是一大类变面积原理的电容传感器，它的电极不止一对，电极排列呈梳状，故称为容栅传感器。具有三大优点： 1、为同组中有多个电极或多个电极并联，极大地提高了灵敏度； 2、一个大极距内有多个发射电极，可细分，实现小位移测量；在定尺上有多个大电极，可计数，实现大位移测量； 3、由于增加了反射电极，通过它的电容耦合和电荷传递作用，使得传感器的活动部分（动尺）与测量线路之间没有活动的引线。三、容栅传感器的基本类型及工作原理容栅传感器可实现直线位移和角位移的测量，根据结构形式，容栅传感器可分为三类： 1．直线形容栅传感器（长容栅）整个传感器由两组条状电极群相对放置组成，一组为动栅，另一组为定栅；动栅和定栅通过静电耦合来实现其位移的测量。 2．圆形容栅传感器（片状圆容栅）在圆盘形绝缘材料基底上镀了多个辐射状电极群，两同轴圆盘上的电极群相对应，其电容耦合情况就反映了两圆盘相对旋转的角度。 3．筒形容栅传感器（柱状圆容栅）有两个套在一起的同轴圆筒组成，电极镀在圆筒上，可实现长度的测量。长容栅的结构原理如图1 所示。图1 中，1 为定尺，2 为动尺，在它们的A 、B 面上分别印制（镀或刻划）一系列相同尺寸均匀分布并互相绝缘的金属栅状极片。将动尺和定尺的栅极面相对放置，其间留有间隙，形成一对对电容，这些电容并联联接，根据电场理论并忽略边缘效应，其最大电容量为：式中n——动尺栅极片数 a，b——栅极片长度和宽度；最小电容量理论上为零，实际上为固定电容C0，为容栅固有电容。当动尺沿x 方向平行于定尺不断移动时，每对电容的相对遮盖长度a 将由大到小，由小到大地周期性变化，电容量值也随之相应周期变化，如图2 所示，经电路处理后，则可测得线位移值。圆容栅传感器的结构原理图如图3 所示。图3 为片状圆容栅，它由同轴安装的固定圆盘1 和可动圆盘2 组成，A、B 面上的栅极片呈辐射的扇形，尺寸相同均布并互相绝缘。工作原理与长容栅相同，最大电容为：式中r1，r2 ——圆盘上栅极片外半径和内半径； α——每条栅极片对应的圆心角。柱状圆容栅的结构示意如图4 所示图4 柱状圆容栅的结构原理图柱状圆容栅是由同轴安装的定子（圆套）1 和转子（圆柱）2 组成，在他们的内、外柱面上刻制一系列宽度相等的齿和槽，当转子旋转时就形成了一个可变电容器：定子、转子齿面相对时电容量最大，错开时电容量最小。四、容栅传感器的测量电路容栅传感器的测量电路形式有多种，根据信号处理方式通常可分为调幅式和调相式测量电路[1]。参考资料：

GF型风流压力传感器说明书

ISO9001:2000认证企业产品使用说明书 GF型风流压力传感器感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，安装、使用产品前，请详细阅读本使用说明书并妥善保管，以备今后参考。 1

前言本说明书详细地介绍了GF型风流压力传感器的使用方法及使用注意事项，使用者在使用前请务必仔细阅读。GF型风流压力传感器在生产过程中执行的是煤炭科学研究院重庆分院的企业标准Q/MKC 56-2005。 I

目次前言…………………………………………………………………………………………I 1 概述 (1) 2 工作原理与结构 (2) 3 技术特性 (3) 4 尺寸、重量 (4) 5 使用、调校 (4) 6 典型故障处理 (5) 7 维护、保养 (6) 8 运输、贮存 (6) 9 开箱及检查 (6) 10 其它 (7) II

GF型风流压力传感器 1 概述 GF型风流压力传感器,是一种专门用于监测煤矿井下巷道及瓦斯抽放管道负压的模拟量传感器，对于监测井下风压变化，确保矿井正常通风、配风及瓦斯抽放管路安全等方面有着重要作用，用于老塘漏风，隔墙密闭质量的连续监测的重要传感器，能就地数字显示风压或管道压力变化。 1.1 产品特点 1.1.1 GF型风流压力传感器在设计中采用了新型单片微机和高集成数字化电路，简化了电路结构，提高了整机性能的可靠性，便于维护与调试。 1.1.2 本传感器在整机的零点、灵敏度调校上实现了红外遥控调校功能，方便了仪器的调校工作。 1.1.3 本传感器在电源设计上采用新型开关电源，大大降低了整机功耗，增加了传感器的传输距离。 1.1.4 本传感器增设了故障自检功能,方便了使用与维护。 1.1.5本传感器的外壳采用了高强度结构，使整机具有很强的抗冲击能力。 1.2 主要用途和适用范围 1.2.1 主要用途 GF型风流压力传感器主要用于老塘漏风，隔墙密闭质量的连续监测。 1.2.2 适用范围井下煤尘巷道、回风巷的通风配风、瓦斯抽放管道的负压监测。 1.3 型号的组成及其代表意义 G F □□ (A) 设计序列号 F代表负压传感器，Z代表正压传感器测量范围风流压力传感器 1.4 环境条件 1.4.1 工作条件 a) 工作温度: 0 ℃～40 ℃； b) 相对湿度: ≤95 %； c) 大气压力: 80 kPa～106 kPa； 1

位移传感器(中英对照)

位移传感器又称为线性传感器，它分为电感式位移传感器，电容式位移传感器，光电式位移传感器，位移传感器超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器。电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在开关的感应面将产生一个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。简介电感式位移传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下。位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量，位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测，大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高（目前分辨率最高的可达到纳米级）、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点，在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。原理计量光栅是利用光栅的莫尔条纹现象来测量位移的。“莫尔”原出于法文Moire，意思是水波纹。几百年前法国丝绸工人发现，当两层薄丝绸叠在一起时，将产生水波纹状花样；如果薄绸子相对运动，则花样也跟着移动，这种奇怪的花纹就是莫尔条纹。一般来说，只要是有一定周期的曲线簇重叠起来，便会产生莫尔条纹。计量光栅在实际应用上有透射光栅和反射光栅两种；按其作用原理又可分为辐射光栅和相位光栅；按其用途可分为直线光栅和圆光栅。下面以透射光栅为例加以讨论。透射光栅尺上均匀地刻有平行的刻线即栅线，a为刻线宽，b为两刻线之间缝宽，W=a+b称为光栅栅距。目前国内常用的光栅每毫米刻成10、25、50、100、250条等线条。光栅的横向莫尔条纹测位移，需要两块光栅。一块光栅称为主光栅，它的大小与测量范围相一致；另一块是很小的一块，称为指示光栅。为了测量位移，必须在主光栅侧加光源，在指示光栅侧加光电接收元件。当主光栅和指示光栅相对移动时，由于光栅的遮光作用而使莫尔条纹移动，固定在指示光栅侧的光电元件，将光强变化转换成电信号。由于光源的大小有限及光栅的衍射作用，使得信号为脉动信号。信号处理辨向原理在实际应用中，位移具有两个方向，即选定一个方向后，位移有正负之

容栅旋转编码器

容栅旋转编码器原理及应用[图] https://www.360docs.net/doc/8314897363.html, ( 2012/1/13 13:46 ) 摘要：以旋转容栅编码器为例，简述容栅传感器的测量原理及其结构，分析容栅自身以及容栅芯片的特点，通过机械机构设计和容栅编码器后续电路设计，提高其工作可靠性，并应用于实际工程中。一、引言电容传感器具有测量分辨力和测量准确度高等特点，在很多场合被作为高精测量仪器使用，但因其自身缺陷，只能使用在微小位移的测量中，无法满足大位移测量的要求。80年代容栅传感器的出现，彻底的改变了这种情况。借鉴了光栅的结构形式，工程师把电容做成栅型，大大提高了测量的精度和范围，实现了大位移高精度测量。容栅传感器相对于其他类型的传感器有许多突出的优点： 1)量程大、分辨率高。在线位移测量时，分辨率为2μm时，量程可达到20m，在角位移测量时，分辨率为0.1°时，量程为4096圈。其测量速度也比较高，测量线速度可达到 1.5m/s。 2)容栅测量属非接触式测量，因此容栅传感器具有非接触传感器的优点，诸如测量时摩擦阻力可以减到最小，不会因为测量部件的表面磨损而导致测量精度下降。 3)结构简单。容栅传感器的敏感元件主要由动栅和静栅组成，信号线可以全部从静栅上引出，作为运动部件的动栅可以没有引线，为传感器的设计带来很大的方便。 4)配用专用集成电路的容栅传感器是一种数字传感器，和计算机的接口方便，便于长距离传送信号，几乎无数据传输误差。数据更新速率可以达到每秒50 次。 5)功耗极小。正常工作电流小于10μA，传感器敏感元件可以长期工作，一粒钮扣电池可以连续工作1 年以上。利用这个特点，可以设计出准绝对式的位移传感器。 6)在价格上有很大优势，其性能价格比远高于同类传感器。容栅传感器有最主要的问题是稳定性和可靠性，环境潮湿和外界电磁干扰的影响尤为显著，其次作为准绝对式传感器在长期断电工作时，需要定期更换电池，所以难于作为传感器用于长期自动测量。容栅编码器是以脉冲数字量来表示容栅传感器敏感元件间相对位置信息，本文研究的容栅旋转编码器将容栅全部的结构密封在金属壳内，大大提高了容栅传感器的电磁兼容性和抗环境污染能力，为容栅原理用于自动测量奠定了基础。二、容栅旋转编码器的结构和测量原理 1 容栅旋转编码器的结构组成容栅旋转编码器分动栅和静栅二部分，都为精密加工的印刷电路板。动栅上有发射极和接收极，在发射极和接收极之间有屏蔽极，避免发射极到接收极之间的直接电容耦合。静栅上有反射极和屏蔽极，反射极与屏蔽极的宽度一致，屏蔽极需可靠接地。动栅上共有48个

颜色传感器产品说明书

【产品展示图片】引脚说明

1、S0 2、S1 3、OE 4、GND 5、VCC 6、OUT 7、S2 8、S3 简要说明一、尺寸：长34mmX宽26mmX高10mm 二、主要芯片：TCS230 三、工作电压：直流5V 四、输出频率电压0~5V 五、特点： 1、所有的引脚全部引出 2、输出占空比50% 3、采用高亮白色LED灯反射光 4、可直接和单片机连接 5、静态检测被测物颜色 6、检测距离10mm最佳操作说明请参看我们的优酷视频：https://www.360docs.net/doc/8314897363.html,/龙戈电子适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计等等附录：颜色传感器TCS230及颜色识别电路

随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展，生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。例如：图书馆使用颜色区分对文献进行分类，能够极大地提高排架管理和统计等工作；在包装行业，产生包装利用不同的颜色和装潢来表示其不同的性质或用途。目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤波片，然后对输出信号进行相应的处理，才能将颜色信号识别出来；有的将两者集合起来，但是输出模拟信号，需要一个A/D电路进行采集，对该信号进一步处理，才能进行识别，增加了电路的复杂性，并且存在较大的识别误差，影响了识别的效果。TAOS（Texas Advanced Optoelectronic Solutions）公司最新推出的颜色传感器TCS230，不仅能够实现颜色的识别与检测，与以前的颜色传感器相比，还具有许多优良的新特性。 1 .TCS230芯片的结构框图与特点: TCS230是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CMOS电路上，同时在单一芯片上集成了红绿蓝（RGB）三种滤光器，是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器，TCS230的输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入，因此可直接与微处理器或其他逻辑电路相连接，由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单，图1是TCS230的引脚和功能框图。图1中，TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光辐射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器，该传感器的典型输出频率范围从2Hz－500kHz，用户还可以通过两个可编程引脚来选择100％、20％或2％的输出比例因子，或电源关断模式。输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。例如，当使用低速的频率计数器时，就可以选择小的定标值，使TCS230的输出频率和计数器相匹配。从图1可知：当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50％），不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0、S1，选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。

容栅传感器说明书

一、概述 1、用途： JCQ-203型十六点位移测试仪是专为需要多点位移测试的有关检测部门研制的一种智能化仪器。它配合容栅式位移传感器可进行多点位移测试及单点位移显示（可换点），并可随时打印十六点位移数据。也可以通过仪器上的RS-232串行口将数据传到PC机由PC机全屏显示全部十六点位移数据。 2、特点：本仪器具有十六个独立的位移测试通道，可直接显示各测试通道的位移值。仪器与传感器间用电缆连接，测试人员可远距离操作，既提高了工作效率，又大大提高了测试精度。本仪器位移测试通道使用本所研制的容栅式位移传感器，具有高精度、大量程、无时漂、温漂等优点，完全满足了野外昼夜连续观测对时漂、温漂的严格要求。仪器具有标准打印机接口，可随时打印原始数据不需人工记录。因为本仪器使用环境恶劣，电源电压波动大，昼夜、季节温差大。为了保证仪器的高精度、高稳定和可靠性，采取了一系列技术措施予以保证。仪器面板采用封闭式轻触面板，操作简便，性能可靠，结构牢固，体积小巧，便于安装、携带。机内采用进口工业级超低漂移集成电路芯片及计算机处理技术，具有良好的抗干扰性能及适应恶劣环境的能力。二、主要技术指标 1、测试通道：位移16个 2、量程：位移0—50mm 3、精度：位移≤0.1 %（含传感器） 4、显示：8位液晶显示屏 5、功能键：2个 6、输出接口：标准打印机接口1个 7、串行口：标准RS-232接口1个 8、电源：AC 220V（-20% —+10%） 9、功率：交流≤10V A 10、环境温度：0℃—+40℃允许长时间连续工作 11、体积：335×325×115mm 12、重量：约4.2 kg

容栅式传感器的原理

容栅式传感器容栅式传感器是在变面积型电容传感器的基础上发展起来的一种新型传感器。它在具有电容式传感器优点的同时，又具有多极电容带来的平均效应，而且采用闭环反馈式等测量电路减小了寄生电容的影响、提高了抗干扰能力、提高了测量精度(可达5?m)、极大地扩展了量程(可达1m)，是一种很有发展前途的传感器。现已应用于数显卡尺、测长机等数显量具。将电容传感器中的电容极板刻成一定形状和尺寸的栅片，再配以相应的测量电路就构成了容栅测量系统。正是特定的栅状电容极板和独特的测量电路使其超越了传统的电容传感器，适宜进行大位移测量。一、工作原理及转换电路 (一) 开环调幅式测量原理传感器电容极板的基本结构示于图4-23。在图中左侧，一个极板由均匀排列电极的长栅(定栅)组成，另一个极板由一对相同尺寸的交错对插电极梳(动栅对)组成。运行时，传感器的两个电极栅片相对按装如图中右侧，其中暗区域是两个电极栅的重叠面积，从而形成一对随位移反向变化的差动电容器C1和C2。传感器仍采用传统差动变压器测量电路，但通过将电容极板刻成栅状提高了测量精度并实现了大位移测量。 (二) 闭环调幅式测量原理其测量原理如图4-24所示，其中左侧是系统原理图、右侧是电极栅片原理结构。图中A、B为动尺上的两组电极片，P为定尺上的一片电极片，它们之间构成差动电容器CA、CB。两组电极片A和B各由四片小电极片组成，在位置a时，一组为小电极片1～4，另一组为5～8。方波脉冲控制开关S1和S2，轮流将参考直流电压±U0和测量转换系统的直流输出电压Um 分别接入两个小电极组A和B。若系统保证电容极板P为虚地，则在一个周期内，激励信号通过差动电容CA和CB在电容极板P上产生的电荷量QP为(CAU0-CBU0+CAUm+CBUm)。当QP为零时，测量转换电路保证Um不变；否则导致测量转换电路使Um改变，并保证其变化使QP的值减小，直至为零。这时，由上面可推导出 (4-20) 则输出直流电压与位移成线性关系。当相对位移量超过l0(小电极片的间距)即L0/4时，由控制电路自动改变小电极片组的接线，见图中位置b，这时电极片组由小电极片2～5构成；电极片组由小电极片6～9构成。这样，在电极片P相对移动的过程中，能保证始终与不同的小电极片形成同样的差动电容器，重复前述过程，而得到与位移成线性关系的输出电压。该测量系统由输出电压来调节激励电压，形成闭环反馈式测量系统。因而具有下节所述闭环反馈系统的优点，而且还使寄生电容的影响大为减小。电路复杂是其主要缺点。 (三) 调相式测量原理调相式测量原理如图4-25所示。容栅传感器一个极板K由数个发射极片组形成，每个极片组中有八个宽度均为l0的发射极片，分别加以八个幅值为Um、频率为w 、相位依次相差p /4的正弦激励电压；另一个极板由许多反射极片M和接地的屏蔽极片S形成；还有一个接受极片R。图中给出其中一组来说明测量原理，当两个极板处于相对位置a时，每个发射极片与反射极片完全覆盖，所形成的电容均为C0。当两个极板相对移动x(< ?l0)而处于位置b时，若将反射极片的电压记为UM、接受极片的电压记为UR，反射极片与接受极片之间的电容记为CMR、接受极片与地之间的电容记为CRG，则有

对位移传感器的认识

对位移传感器的认识桥梁试验是指应用测试手段，对桥梁结构的整体或主要部件进行检测,了解桥梁结构及其部件的工作状态和承载能力,以验证桥梁结构的设计计算理论，检验施工质量和发现运用中存在的问题等。桥梁试验用的设备可分为机械式测试仪器，电测仪器和光测仪器三大类。桥梁常使用的机械式测试仪器，主要有应变计、位移计和振动仪等三大类。电测仪器一般由传感器、电子测量仪器（主机）和指示记录装置组成。一，概述传感器。根据其测试内容的不同，可分为应变传感器、反力传感器、位移传感器、振动传感器等。根据其转换的原理不同，可分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、压电式传感器等。其中电阻应变片是在桥梁电测中应用最广泛的一种传感器，它是利用一些金属丝的电阻随其在长度方向的应变，在一定范围内保持线性关系的原理制成的。为了增大电阻的变化量和减少应变片的长度，通常采用高电阻率的电阻丝绕制成栅状，做成应变片。测试时，把它牢固地粘贴在测点上，当测点处的基材发生应变时，电阻应变片随之发生应变，其电阻值也作相应的改变，这就达到了非电量向电量的转换。电阻应变片不但可以测量应变，而且在加上一些附件之后，可以对位移和振动等进行测量。位移传感器又称为线性传感器，它分为电感式位移传感器，电容式位移传感器，光电式位移传感器，位移传感器超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器。电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在开关的感应面将产生一个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。二，各种传感器的特点电感式位移传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下。位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。光电式位移传感器利用激光三角反射法进行测量，对被测物体材质没有任何要求，主要影响为环境光强和被测面是否平整。比如公路测量用到真尚有的激光位移传感器，就对传感器进行了特殊配置，与普通情况不一样。位移是和物体的位置在运动过程中的移动有关的量，位移的测量方式所涉及的范围是相当广泛的。小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔传感器来检测，大的位移常用感应同步器、光栅、容栅、磁栅等传感技术来测量。其中光栅传感器因具有易实现数字化、精度高（目前分辨率最高的可达到纳米级）、抗干扰能力强、没有人为读数误差、安装方便、使用可靠等优点，在机床加工、检测仪表等行业中得到日益广泛的应用。三，辨向原理在实际应用中，位移具有两个方向，即选定一个方向后，位移有正负之分，因此用一个光电元件测定莫尔条纹信号确定不了位移方向。为了辨向，需要有π/2相位差的两个莫尔条纹信号。如图2，在相距1/4条纹间距的位置上安放两个光电元件，得到两个相位差π/2的电信号u01和u02，经过整形后得到两个方

标准6要素地面气象观测规范

标准6要素地面气象观测规范北京方大天云科技有限公司

目录第1章地面气象观测场 (132) 2.1环境条件要求 (132) 2.2观测场 (132) 2.3观测场内仪器设施的布置 (132) 2.4站址迁移及其对比观测要求................................. 错误！未定义书签。 2.5观测值班室.............................................. 错误！未定义书签。第2章地面气象观测仪器 ................................................................................ 错误！未定义书签。 3.1地面气象观测仪器的一般要求............................... 错误！未定义书签。 3.2地面气象观测仪器的基本技术性能........................... 错误！未定义书签。 3.3维护和检验.............................................. 错误！未定义书签。 3.4换用不同技术特性的仪器及平行观测要求..................... 错误！未定义书签。第一编气象要素的观测........................................................................................ 错误！未定义书签。第3章云........................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1概述.................................................... 错误！未定义书签。 4.2云状.................................................... 错误！未定义书签。 4.3云量 .................................................. 错误！未定义书签。 4.4云高.................................................... 错误！未定义书签。 ⑴云幕球测云高 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 ⑵激光测云仪测云高 .............................................................................................. 错误！未定义书签。 ⑶云幕灯测云高 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.5夜间及特殊情况下云的观测和记录........................... 错误！未定义书签。第4章能见度 ................................................................................................... 错误！未定义书签。 5.1概述.................................................... 错误！未定义书签。 5.2白天能见度的观测 ........................................ 错误！未定义书签。 5.3夜间能见度的观测 ........................................ 错误！未定义书签。 5.4能见度观测仪 ............................................ 错误！未定义书签。第5章天气现象 ............................................................................................... 错误！未定义书签。 6.1概述.................................................... 错误！未定义书签。 6.2天气现象的特征和符号 .................................... 错误！未定义书签。 6.3观测和记录.............................................. 错误！未定义书签。 6.4天气现象观测仪 .......................................... 错误！未定义书签。 6.5纪要栏的记载 ............................................ 错误！未定义书签。第6章气压 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。 7.1概述.................................................... 错误！未定义书签。 7.2水银气压表.............................................. 错误！未定义书签。 ⑴安装 ..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 ⑵移运 ..................................................................................................................... 错误！未定义书签。

PTP503压力传感器使用说明书

油压传感器,油压压力变送器，河南压力传感器正负压压力变送器,恒压供水压力传感器,投入式液位变送器,防雷击液位变送器,锅炉压力传感器,微差压变送器,超高温压力传感器,超高压压力传感器,平膜压力传感器,防腐蚀压力变送器,通风管道压力变送器,高温微压变送器,空压机压力变送器,空调风压变送器,PY500智能数字压力控制仪表,动静态汽车称重设备,称重测力传感器 PTP503压力传感器/变送器采用全不锈钢封焊结构，具有良好的防潮能力及优异的介质兼容性。广泛用于工业设备、水利、化工、医疗、电力、空调、金刚石压机、冶金、车辆制动、楼宇供水等压力测量与控制。量程:0～1～150(MPa) 综合精度:0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS 输出信号:4～20mA(二线制)、0～5V、1～5V、0～10V(三线制) 供电电压:24DCV(9～36DCV) 介质温度:-20～85～150℃ 环境温度:常温(-20～85℃) 负载电阻:电流输出型：最大800Ω；电压输出型：大于50KΩ 绝缘电阻:大于2000MΩ(100VDC 密封等级:IP65 长期稳定性能:0.1%FS/年振动影响:在机械振动频率20Hz～1000Hz内，输出变化小于0.1%FS 电气接口(信号接口):四芯屏蔽线、四芯航空接插件、紧线螺母机械连接(螺纹接口):1/2-20UNF、M14×1.5、M20×1.5、M22×1.5等，其它螺纹可依据客户要求设计

产品名称：PY602压力温度仪表规格：产品备注：数显压力温度控制仪表|智能压力温度表|佛山市博润测控仪表有限公司产品说明 PY602数显压力-温度控制仪表产品特点及结构: 具有整机体积小、重量轻、耗电省、功能齐全、工作可靠、使用方便灵活,配用我公司PT100-系列高温熔体压力传感器或常温压力传感器,作为高精度压力测量与控制,可广泛地使用于液压、石油、塑料、橡胶、印染、纺织等行业的压力显示和自动化控制场合,还可与其他厂家的电阻应变式压力传感器配套使用;可以设定上下限值报警,具有发光管报警指示、继电器触点输出控制外部执行机构;具有高精度的电压输出模块、电流输出模块、继电器输出控制模块以及通讯模块供用户选择主要技术参数：显示器:双层四位高亮度绿色和红色发光数码管显示分辨率:0001 显示数值范围:-001～-999～0001～9999Mpa（小数点可变），温度：000.1-400.0 仪表精度:0.25％FS±1位压力输入信号:2mV/V、3.3mV/V、4-20mA、0-5VDC、0-10DC（定货时说明）温度输入信号：J、K、E型热电偶采样速度:20次/秒输出控制:与满量程信号成线性的电压或电流输出；RS232；RS485 报警范围:-001～-999～0001～9999Mpa（小数点可变）效准指示:显示传感器满量程80％值(传感器应空载)，效准指示（CAE）亮使用温度及湿度:0－55℃，≤80％RH 电源要求:85－265VAC50Hz-60Hz 外型尺寸:96×96×100mm 开孔尺寸:92×92mm