传感器的安装

传感器的安装
传感器的安装

本文主要讲述各类传感器的安装规则,如压力传感器、温度传感器、湿度传感器、流量传感器、直线位移传感器等等。

1 一般规定

1 各类传感器的安装规则应该看安装位置应安装在能正确反映其性能的位置,便于调试和维护的地方。

2 水管型温度传感器、蒸汽压力传感器、水管压力传感器、水流开关、水管流量计不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接。

3 风管型温、湿度传感器、室内温度传感器、压力传感器、空气质量传感器避开蒸汽放空口及出风口处。

4 管型温度传感器、水管型压力传感器、蒸汽压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行。

5 风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保完成之后。

6 水管型压力、压差、蒸汽压力传感器 、水流开关、水管流量计的开孔与焊接工作,必须在工艺管道的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。

2 温、湿度传感器的安装

1 室内外温、湿度传感器的安装要符合设计的规定的产品说明要求外还应达到下列要求:

(1) 不应安装在阳光直射,受其它辐射热影响的位置和远离有高振动或电磁场干扰的区域。

(2) 室外温、湿度传感器不应安装在环境潮湿的位置。

(3) 安装的位置不能破坏建筑物外观及室内装饰布局的完整性。

(4) 并列安装的温、湿传感器距地面高度应一致,高度允许偏差为±1mm,同一区域内安装的温、湿度传感器高度允许偏差为±5mm。

(5) 室内温、湿度传感器的安装位置宜远离墙面出风口,如无法避开,则间距不应小于2m。

(6) 墙面安装附近有其他开关传感器时,距地高度应与之一致,其高度允许偏差为±5mm,传感器外形尺寸与其他开关不一样时,以底边高度为准。

(7) 检查传感器到DDC之间的连接线的规格(线径截面)是否符合设计要求,对于镍传感器的接线总电阻应小于3Ω;,1KΩ铂传感器的接线总电阻应小于1Ω;。

2 风管型温、湿度传感器应安装在风管的直管段,如不能安装在直管段,则应避开风管内通风死角的位置安装。

3 水管型温度传感器

(1) 水管型温度传感器的开孔与焊接工作,必须在工艺管道的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。

(2) 水管型温度传感器的感温段大于管道口径的1/2时可安装在管道顶部,如感温段小于管道口径的1/2时可安装在管道的侧面或底部。

(3) 水管型温度传感器的安装位置应在水流温度变化灵敏和具有代表性的地方,不宜在阀门等阻力部件的附近、水流束呈死角处以及振动较大的地方。

3 压力传感器与压差传感器的安装

1 风管型压力传感器与压差传感器的安装。

(1) 风管型压力传感器应安装在气流流束稳定和管道的上半部位置。

(2) 风管型压力传感器应安装在风管的直管段,如不能安装在直管段,则应避开风管内通风死角的位置。

(3) 风管型压力传感器应安装在温、湿度传感器的上游侧。

(4) 风管型压力传感器应安装在送风口,低压风管其压力传感器应装在回风口。

2 水管型压力与压差传感器的安装

(1) 水管型压力与压差传感器的取压段大于管道口径的2/3时可安装在管道的顶部,如取压段小于管道口径的2/3时应安装在管道的侧面或底部。

(2) 水管型压力与压差传感器的安装位置应选在水流束稳定的地方,不宜选在阀门等阻力部件的附近和水流流束呈死角处以及振动较大的地方。

(3) 水管型压力与压差传感器应安装在温、湿度传感器的上游侧。

(4) 高压水管压力传感器应装在进水管侧,低压水管其压力传感器应装在回水管侧。

3 蒸汽压力传感器

(1) 蒸汽压力传感器应安装在管道顶部或下半部与工艺管道水平中心线成45度夹角的范围内。

(2) 蒸汽压力传感器的安装位置应选在蒸汽压力稳定的地方,不宜选在阀门等阻力部件的附近和蒸汽流动呈死角处以及振动较大的地方。

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(3) 蒸汽压力传感器应安装在温湿度传感器的上游侧。

4 压差开关的安装

1 风压压差开关安装离地高度不应小于0.5m。

2 风压压差开关引出管的安装不应影响空调器本体的密封性。

3 风压压差开关的线路应通过软管与压差开关连接。

4 风压压差开关应避开蒸汽放空口。

5 风压压差开关内的薄膜应处于垂直平面位置。

5 水流开关的安装

1 水流开关上标识的箭头方向应与水流方向一致。

2 水流开关应安装在水平管段上,不应安装在垂直管段上。

6 水管流量传感器的安装

1 水管流量传感器的取样段大于管道口径的1/2时可安装在管道顶部,如取样段小于管道口径的1/2时应安装在管道的侧面或底部。

2 水管流量传感器的安装位置应选在水流流束稳定的地方,不宜选在阀门等阻力部件的附近和水流束呈死角处以及振动较大的地方。

3 水管流量传感器应安装在直管段上,距弯头距离应不小于6倍的管道内径。

4 电磁流量计

(1) 电磁流量计应安装在避免有较强的交直流磁场或有剧烈振动的场所。

(2) 流量计、被测介质及工艺管道三者之间应该连成等电位,并应接地。

(3) 电磁流量计应在流量调节阀的上游,流量计的上游应有直管段,长度L为10D(D-管径),下游段应有4-5倍管径的直管段。

(4) 在垂直的工艺管道安装时,液体流向自下而上,以保证导管内充满被测液体或不致产生气泡,水平安装时必须使电极处在水平方向,以保证测量精度。

5 涡轮式流量传感器

(1) 涡轮式流量传感器安装时要水平,流体的流动方向必须与传感器壳体上所示的流向标志一致。如果没有标志,可按下列方向判断方向。

(a) 流体的进口端导流器比较尖,中间有圆孔

(b) 流体的出口端导流器不尖,中间没有圆孔

(2) 当可能产生逆流时,流量变送器后面装止阀,流量变送器应装在测压点上游并距测压点35-55倍管径的位置,测温应设置在下游侧,距流量传感器6-8倍管径的位置。

(3) 流量传感器需要装在一定长度的直管上,以确保管道内流速平稳。流量传感器上游应留有10倍管径的直管,下游有5倍管径长度的直管。若传感器前后的管道中安装有阀门,管道缩径、弯管等影响流量平稳的设备,则直管段的长度还需相应增加。流量传感器信号的传输线宜采用屏蔽和带有绝缘护套的电缆。

7 电量传感器的安装

1 按设计和产品说明书的要求,检查各种电量传感器的输入与输出信号是否相符。

2 检查电量传感器的接线是否符合设计和产品说明书的接线要求。

3 严防电压传感器输入端短路和电流传感器输入端开路。

4 电量传感器裸导体相互之间或者与其他裸导体之间的距离不应小于4mm,当无法满足时,相互间必须绝缘。

8 空气质量传感器

1 空气质量传感器应安装在回风通道内。

2 空气质量传感器应安装在风管的直管段,如不能安装在直管段,则应避开风管内通风死角的位置。

3 探测气体比重轻的空气质量传感器应安装在风管或房间的上部,探测气体比重重的空气质量传感器应安装在风管或房间的下部。

9 风机盘管温设备安装

1 温控开关与其他开关并列安装时,距地面高度应一致,高度允许偏差为±1mm,与其他开关安装于同一室内时,高度允许偏差为±5mm,温控开关外形尺寸与其他开关不一样时,以底边高度为准。

2 电动阀阀体上箭头的指向应与水流方向一致。

3 风机盘管电动阀应安装于风机盘管的回水管上。

4 四管制风机盘管的冷热水管电动阀共用线应为零线。

10 风速传感器
  空气速度传感器应安装在风管的直管段,如不能安装在直管段,则应避开风管内通风死角的位置。

11 控制屏、显示屏设备安装

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1 机房控制显示屏安装应在中央控制室的土建和装饰工程完工后安装。

2 控制显示屏各构件间应连接紧密、牢固,安装用的坚固件应有防锈层。

3 控制显示屏在安装前应作检查,并应符合下列规定:

(1) 显示屏外形完整,内外表面漆层完好。

(2) 显示屏外形尺寸、型号及规格符合设计规定。

4 控制显示屏的安装应符合下列规定: <

(1) 应垂直、平正、牢固。

(2) 垂直度允许偏差为每米±15mm。

(3) 水平方向的倾斜度允许偏差为每米±1mm。

(4) 相邻显示屏顶部高度允许偏差为±2mm。

(5) 相邻显示屏镶接处平面度允许偏差为±1mm。

(6) 相邻显示屏镶接处的间隙,不大于±0.5mm。

12 直线位移传感器

1 检查固定零件,装好支架,钻好螺纹孔。(支架安装)要注意对中性

2 做防护罩用螺丝安装

3 依据法兰尺寸进行螺纹安装。

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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。

光电传感器在生活中的应用-

光电传感器在生活中的应用 ——CCD图像传感器 摘要: 在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。 光电传感器由于反应速度快,能实现非接触测量,而且精度高、分辨力高、可靠性好,加之半导体光敏器件具有体积小、重量轻、功耗低、便于集成等优点,因而广泛应用于军事、宇航、通信、检测与工业自动化控制等多种领域中。当前,世界上光电传感领域的发展可分为两大方向:原理性研究与应用开发。随着光电技术的日趋成熟,对光电传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键。 关键字:光电传感器;CCD图像传感器 正文 一、CCD的工作方式 ?CCD和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过,人眼 的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。 CCD经过长达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。 CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。 ?CCD(Charge Coupled Devices,CCD)由大量独立光敏元件组成,每个光敏元 件也叫—个像素。这些光敏元件通常是按矩阵排列的,光线透过镜头照射到光电二极管上,并被转换成电荷。每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度,图像光信号转换为电信号。当CCD工作时,CCD将各个像素的信息经过模傲转换器处理后变成数字信号,数字信号以一一定格式压缩后存入缓存内,然后图像数据根据不间的需要以数字信号和视频信号的方式输出。

常用压力传感器原理分析

常用压力传感器原理分析 振膜式谐振压力传感器 振膜式压力传感器结构如图(a)所示。振膜为一个平膜片,且与环形壳体做成整体结构,它和基座构成密封的压力测量室,被测压力 p经过导压管进入压力测量室内。参考压力室可以通大气用于测量表压,也可以抽成真空测量绝压。装于基座顶部的电磁线圈作为激振源给膜片提供激振力,当激振 频率与膜片固有频率一致时,膜片产生谐振。没有压力时,膜片是平的,其谐振频率为 f0;当有压力作用时,膜片受力变形,其张紧力增加,则相应的谐振频率也随之增加,频率随压力变化且为单值函数关系。 在膜片上粘贴有应变片,它可以输出一个与谐振频率相同的信号。此信号经放大器放大后,再反馈给激振线圈以维持膜片的连续振动,构成一个闭环正反馈自激振荡系统。如图(b)所示 压电式压力传感器 某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长)时,其内部将发生极化现象,而在其某些表面上会产生电荷。当外力去掉后,它又会重新回到不带电 的状态,此现象称为“压电效应”。常用的压电材料有天然的压电晶体(如石英晶体)和压电陶瓷(如钛酸钡)两大类,它们的压电机理并不相同,压电陶瓷是人造 多晶体,压电常数比石英晶体高,但机械性能和稳定性不如石英晶体好。它们都具有较好特性,均是较理想的压电材料。 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受到压力作用时产生的电荷量与作用力之间呈线性关系: Q=kSp 式中 Q为电荷量;k为压电常数;S为作用面积;p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。 图1为一种压电式压力传感器的结构示意图。压电元件夹于两个弹性膜片之间,压电元件的一个侧面与膜片接触并接地,另一侧面通过引线将电荷量引出。被测压力 均匀作用在膜片上,使压电元件受力而产生电荷。电荷量一般用电荷放大器或电压放大器放大,转换为电压或电流输出,输出信号与被测压力值相对应。 除在校准用的标准压力传感器或高精度压力传感器中采用石英晶体做压电元件外,一般压电式压力传感器的压电元件材料多为压电陶瓷,也有用高分子材料(如聚偏二氟乙稀)或复合材料的合成膜的。

电磁流量计的安装要求

电磁流量计的安装要求

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电磁流量计的安装要求 2008-09-24 09:57 来源:国电中自 安装场所的选择 为了使电磁流量计工作稳定可靠,在选择安装地点时应注意以下几方面的要求: 1.尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备(大电机、大变压器等),以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。 2.应尽量安装在干燥通风之处,避免日晒雨淋,环境温度应在-20~+60℃,相对湿度小于85%。 3.流量计周围应有充裕的空间,便于安装和维护。 安装建议 电磁流量计的测量原理不依赖流量的特性,如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内(如:弯头、切向限流或上游有半开的截止阀)则与测量无关。如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度,这时则应采取一些措施以稳定流速分布: a. 增加前后直管段的长度; b. 采用一个流量稳定器; c. 减少测量点的截面。 水平和垂直安装 传感器可以水平和垂直安装,但是应该确保避免沉积物和气泡对测量电极的影响,电极轴向保持水平为好。垂直安装时,流体应自下而上流动。 传感器不能安装在管道的最高位置,这个位置容易积聚气泡。

确保满管安装 确保流量传感器在测量时,管道中充满被测流体,不能出现非满管状态。 如管道存在非满管或是出口有放空状态,传感器应安装在一根虹吸管上。 弯管、阀门和泵之间的安装 为保证测量的稳定性,应在传感器的前后设置直管段,其长度由下图给出。如做不到则应采用稳流器或减小测量点的截面积。

光电传感器的原理及应用

光电传感器的原理及应用 作者:2011级 应用物理 向舟望 摘要:光电传感器,基于光电效应的传感器,在受到可见光照射后即产生光电效应,将光信号转换成电信号输出。它除能测量光强之外,还能利用光线的透射、遮挡、反射、干涉等测量多种物理量,如尺寸、位移、速度、温度等,因而是一种应用极广泛的重要敏感器件。 关键词:光电传感器、光电效应、敏感器件。 正文 引言:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用。 原理: 1、光电效应 光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。 光照在照在光电材料上,材料表面的电子吸收的能量,若电子吸收的能量足够大是,电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间,从而改变光电子材料的导电性,这种现象成为外光电效应 根据爱因斯坦的光电子效应,光子是运动着的粒子流,每种光子的能量为hv(v 为光波频率,h 为普朗克常数,h =6.63*10-34 J/HZ),由此可见不同频率的光子具有不同的能量,光波频率越高,光子能量越大。假设光子的全部能量交给光子,电子能量将会增加,增加的能量一部分用于克服正离子的束缚,另一部分转换成电子能量。根据能量守恒定律: 式中,m 为电子质量,v 为电子逸出的初速度,A 微电子所做的功。 A -h m 2 12νν=

(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点

(1) 1 dR d R dA A 四种压力传感器的基本工作原理及特点 一:电阻应变式传感器 1 1电阻应变式传感器定义 被测的动态压力作用在弹性敏感元件上, 使它产生变形,在其变形的部位粘 贴有电阻应变片,电阻应变片感受动态压力的变化,按这种原理设计的传感器称 为电阻应变式压力传感器。 1.2电阻应变式传感器的工作原理 电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片 箔式应变片是以厚度为0.002―― 0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料,,箔 栅宽度为0.003――0.008mm 。丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝 (直 径0. 015--0. 05mm ),平行地排成栅形(一般2――40条),电阻值60――200 ?, 通常为 120 ?,牢贴在薄纸片上,电阻纸两端焊有引出线,表面覆一层薄纸,即 制成了纸基的电阻丝式应变片。测量时,用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于 待测的弹性敏感元件表面上,弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时, 电阻片 也跟随变形。如下图所示。B 为栅宽,L 为基长。 I 绘式应吏片 b )笹式应变片 材料的电阻变化率由下式决定:

式中; R—材料电阻2

3 —材料电阻率 由材料力学知识得; K —金属电阻应变片的敏感度系数 式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数,将微分 dR 、dL 改写成增 量出、/L,可得 由式(2)可知,当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形 而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出,从而得到了 ZR 的变化,也就得 到了动态压力的变化,基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。 1.3电阻应变式传感器的分类及特点 「测低压用的膜片式压力传感器 常用的电阻应变式压力传感器包括彳测中压用的膜片一一应变筒式压力传感器 -测高压用 的应变筒式压力传感器 1.3.1膜片一一应变筒式压力传感器的特点 该传感器的特点是具有 较高的强度和抗冲击稳定性,具有优良的静态特性、 动态特性和较高的自震频率,可达30khz 以上,测量的上限压力可达到9.6mp a 。 适于测量高频脉动压力,又加上强制水冷却。也适于高温下的动态压力测量,如 火箭发动机的压力测量,内燃机、压气机等的压力测量。 1.3.2膜片式应变压力传咸器的特点 A 这种膜片式应变压力传感器不宜测量较大的压力,当变形大时,非线性 较大。但小压力测量中由于变形很小,非线性误差可小于 0.5%,同时又有较高 的灵敏度,因此在冲击波的测量中,国内外都用过这种膜片式压力传感器。 B 这种传感器与膜片一应变筒式压力传感器相比, 自振频率较低,因此在低dR "R [(1 2 ) C(1 2 )]

反射式光电传感器安装注意点

反射式光电传感器使用要注意点 1、反射取样式光电传感器的工作原理是传感器红外发射管发射出红外光,接收管根据反射回来的红外光强度大小来计数的,故被检测的工件或物体表面必须有黑白相间的部位用于吸收和反射红外光,这样接收管才能有效的截止和饱和达到计数的目的。所以在选择工作点、安装及使用中最关健的一点是接收管必须工作于截止区和饱和区。 2、使用中光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行,这样光电传感器的转换效率最高。 3、光电传感器的前端面与反光板的距离保持在规定的范围内。 4、光电传感器必须安装在没有强光直接照射处,因强光中的红外光将影响接收管的正常工作。 5、光电传感器的红外发射管的电流在2~10mA之间时发光强度与电流的线性最佳,所以在电流取值一般不超过这个范围,若取值太大发射管的光衰也大长时间工作影响寿命;若在电池供电的情况下电流取值应小,此时抗干扰性下降,在结构设计时应考虑这点,尽量避免外界光干扰等不利因素。 6、安装焊接时,光电传感器的引脚根部与焊盘的最小距离不得小于5mm,否则焊接时易损坏管芯。或引起管芯性能的变化。焊接时间应小于4秒。 7、光电传感器在具体的工作环境中最佳工作状态的参数选择方法:根据实际的检测距离选取光电传感器的型号。安装好传感器,做好工件或物体表面的取样标志,在5V工作电压下根据该型号传感器红外发射管所需的工作电流(参考值为8mA)选取负载电阻R1,红外发射管的正向压降在1.2 V左右,红外接收管负载

电阻R2取一值(参考值20k),测量AB两点之间的电压。当光电传感器对准工件或物体表面黑色标志处,AB间的电压应控制在0.3~0.6V之间,此时光电传感器的工作状态最佳,若AB间电压小于0.3V,则将R2电阻阻值换大直到符合要求,若AB间电压大于0.6V,则相反。在工件或物体表面无黑色标记处,AB间的电压≥4.5V即可。

基于光电传感器自动循迹小车设计

基于光电传感器自动循迹 小车设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

摘要 制作自动寻迹小车所涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等诸多学科。为了使小车能够快速稳定的行驶,设计制作了小车控制系统。在整个小车控制系统中,如何准确地识别路径及实时地对智能车的速度和方向进行控制是整个控制系统的关键。 由于此小车能够自动寻迹,加速,减速.故又被称作为智能车.本智能车控制系统设计以MC9S12XS128微控制器为核心,通过两排光电传感器检测小车的位置和运动方向来获取轨道信息,根据轨道信息判断出相应的轨道类型,并分配不同的速度给硬件电路加以控制,完成了在变负荷条件下对速度的快速稳定调节。红外对射传感器用于检测智能车的速度,以脉宽调制控制方式(PWM)控制电机和舵机以达到控制智能车的行驶速度和偏转方向。 软件是在CodeWarrior 的环境下用C语言编写的,用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向,完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。智能车能够准确迅速地识别特定的轨道,并沿着引导线以较高的速度稳定行驶。 整个智能车系统涉及车模机械结构的改装、传感器电路设计及控制算法等多个方面。经过多次反复的测试,最终确定了现有的智能车模型和各项控制参数。 关键词: MC9S12XS128;PID;PWM;光电传感器;智能车

ABSTRACT Making automatic tracing car involved the professional knowledge including control, pattern recognition, sensing technology, automobile electronics, electrical, computer, machinery and so on many subjects. According to the technical requirements of the contest, we design the intelligent vehicle control system. In the entire control system of the smart car, how to accurately identify the road and real-time control the speed and direction of the Smart Car is the key to the whole control system. Because this car can automatic tracing, accelerate, slowing down. So it is also known as intelligent car this intelligent vehicle control system design take the MC9S12XS128 micro controller as a core, examines car's position and the heading through two row of photoelectric sensors gains the racecourse information, judges the corresponding racecourse type according to the racecourse information, and assigned the different speed to control for the hardware circuit, has completed in changes under the load condition to the speed fast stable adjustment. The infrared correlation sensor uses in examining the intelligent vehicle's speed, (PWM) controls the electrical machinery and the servo by the pulse-duration modulation control mode achieves the control intelligence vehicle's moving velocity and the deflection direction. The software is under the CodeWarrior environment with the C language compilation, actuates electrical machinery's rotational speed and servo's direction with the PID control algorithm adjustment, completes to the model vehicle velocity of movement and the heading closed-loop control. The intelligent vehicle can distinguish the specific racecourse rapidly accurately, and along inlet line by the high speed control travel. The entire intelligent vehicle system involves the vehicle mold mechanism the re-equipping, the sensor circuit design and the control algorithm and so on many aspects. After the repeated test, has determined the existing intelligent vehicle model and each controlled variable finally many times. Keywords: MC9S12XS128; PID;PWM;photoelectric sensor; smart car

压力传感器原理及应用-称重技术

压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多,如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器,光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器,就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻,当硅膜片 受压时,膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型:一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片,称为半导体应变片,因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器,另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻,以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同,也是由弹性敏感元件等三部分组成,所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比,最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍,输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外,半导体应变片横向效应非常小,蠕变和滞后也小,频率响应范围亦很宽, 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展,用此技术与半导体应变片相结 合,可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器,使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点,它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级,灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大,它的电阻值和灵敏系数分散性较大,不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料,取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应,可设计成多种类型传感器,其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片(硅杯)和引线等组成。硅膜片是核心部分,其外形状象杯故名硅杯,在硅膜上,用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻,经蒸镀金属电极及连线,接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔,另一侧是低压腔,通常和大气相连,也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时,膜片发生变形,产生应力应变,从而使扩散电阻的电阻值发 生变化,电桥失去平衡,输出相对应的电压,其大小就反映了膜片所受压力差值。

应变式测力传感器设计

1前言 1.1研究课题背景及意义 应变式测力传感器早已在众多测控领域中得到了广泛的应用,尤其在测量重量方面,其技术已非常成熟。所以,国内外众多科技人员努力争取更大的突破。得到更优良的弹性体结构,非常合适的弹性体材料,合乎测量要求的应变片,完善的测量电路及补偿电路是需要努力的。当然,非常好的外观质量也是一大竞争力。现已有的应变式测力传感器大致有这么几种:桥式、剪切梁式、单点式、柱式、轮辐式、板式、平行梁式、S型。它们主要用于称重领域。国外企业在以下几个方面进行了许多研究和实验工作,如结构设计、制造工艺、电路补偿及调整、稳定性方面。并取得了一定的进展。这些进展主要包括在设计和计算过程中引入了先进的分析方法,如用计算机拟实技术进行动态仿真和动力学分析及工艺设计过程里运用虚拟技术,对生产工艺进行仿真检验。在弹性体加工方面,使用先进制造技术,将刚性制造转为柔性制造,加工中心、柔性制造系统和柔性制造单元得到普遍采用。在生产过程中尽量采用半自动和自动控制、自动检验程序和计算机网络技术。改进了工艺装备也是主要成就之一。最终提高了应变式测力传感器的稳定性和可靠性。 转子在高速运转过程中,由于种种原因,诸如转子的偏心问题,会产生不容忽视的径向力,使转轴的径向误差加大。在自动控制系统中,便需要得到径向力这个信号,然后对执行机构才能进行控制。要得到理想的控制刚度,不仅需要控制系统的稳定可行,测试系统的重要性同样不可忽视。所以,传感器性能的好坏和选取的是否恰当是个非常关键的问题。在现有的径向力测量中,人们并不是直接去测径向力的值,而是将其转化为其它量,比如位移量。然后使用位移传感器进行测量,控制径向位移量便使得径向力引起的问题得到解决。在高速运转的系统中,如磁悬浮系统,人们便广泛采用这样一些位移传感器:电容式传感器、电涡流式传感器、电感式传感器。并都取得了不错的测量控制效果。但是,还不能忽视他们的缺点。电容式传感器,其电容小,容易受到外界诸多因素的影响,在高速旋转的转子系统中其可靠性大大降低。电涡流式传感器相对来讲比较合适,但是当附近存在高频磁场和工作的高频开关器件,它的可靠性也将变得不理想。电感式传感器由于自身的频率响应特性不适合于快速动态测量。 其实在转子系统中,转子肯定要有轴承支承。前面所讲都是将传感器作为一个附属测量器件,纯粹起测量作用。考虑轴承的刚度问题和受力问题,一个新的测量方向便产生了,何不设计一个既能其支撑作用,就像轴承一样,又起测量作用个,就像传感器一样。如果要同时具有这两种作用,那么前面所说的电容式传感器、电涡流式传

压力传感器工作原理

压力传感器 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、压阻式压力传感器原理与应用: 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计,前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变),而且前者的灵敏度比后者大50~100倍。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内,引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器,它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力,而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔,另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形,直径与厚度比约为20~60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥,其中两条位于压应力区,另两条处于拉应力区,相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条,两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。

TCRT5000红外光电传感器产品说明书

T C R T5000光电传感器模块 产品说明书 V1.0 – 2009-01-10 本资料由北京百纳信达科技有限公司编写、版权所有 商标咨询ATMEL与A VR分别是ATMEL CORPORATION的注册商标和商标 百纳信达、https://www.360docs.net/doc/dc17484381.html,、https://www.360docs.net/doc/dc17484381.html,分别是北京百纳信达科技有限公司的商标与域名

安全需知 为防止损坏您的A VR相关工具,避免您或他人受伤,在使用本开发套装前请仔细阅读下面的安全需知,并妥善保管以便所有本产品设备的使用者都可随时参阅。 请遵守本节中所列举的用以下符号所标注的各项预防措施,否则可能对产品造成损害。 该标记表示警告,提醒您应该在使用本产品前阅读这些信息, 以防止可能发生的损害。 警告 请勿在易燃气体环境中使用电子设备,以避免发生爆炸或火灾。 请勿在潮湿的环境中使用电子设备,以避免设备损坏。 发生故障时立即拔下所有线缆。 当您发现产品冒烟或发生异味时,请立刻拔下所有与其连接的线缆,切断电源,以避免燃烧。若在这种情况下还继续使用,可能会导致产品的进一步损坏,并使您受伤。 请与我们联系后,将产品寄回给我们维修。 请勿自行拆卸本产品 触动产品内部的零件可能会导致受伤。 遇到故障时,请及时联系我们。 自行拆卸可能会导致其他意外事故发生。 使用合适的电缆线 若要将线缆连接到本设备的插座上,请使用本产品提供的线缆,以保证产品的规格的兼容性。 请勿在儿童伸手可及之处保管本产品 请特别注意防止婴幼儿玩耍或将产品的小部件放入口中。 注意 北京百纳信达科技有限公司可随时更改手册内所记载之硬件与软件规格的权利,而无需事先通知。 北京百纳信达科技有限公司对因使用本产品而引起的损害不承担任何责任。 北京百纳信达科技有限公司已竭尽全力来确保手册内载之信息的准确性和完善性。如果您发现任何错误或遗漏,请与我们联系(见联系方法),对此,我们深表感谢。

煤矿各类模拟量传感器的安装及设置要求

井下各类模拟量传感器的安装及设置要求 一、采煤工作面甲烷传感器的设置: 采煤工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置,离工作面的距离不能大于10m;其报警浓度为0.8CH4,断电浓度为1.5CH4,复电浓度为 1.0 CH4,断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备。 二、采煤工作面回风巷甲烷传感器的设置: 回风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀且风流稳定的地方,在回风巷出口10m至15m范围内;其报警浓度为0.8CH4,断电浓度为0.8CH4,复电浓度为 1.0 CH4,断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备。 三、掘进工作面甲烷传感器的设置: 掘进工作面甲烷传感器设置在巷道迎头5m范围内;其报警浓度为1.0CH4,断电浓度为1.5CH4,复电浓度为1.0 CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电器设备。 四、掘进工作面回风流甲烷传感器的设置: 回风流甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀且风流稳定的地方,在回风巷出口10m至15m范围内;其报警浓度为1.0CH4,断电浓度为1.0CH4,复电浓度为 1.0 CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电器设备。

五、掘进工作面进风流甲烷传感器的设置: 采用串联通风的掘进工作面,必须在被串工作面局部通风机前设置甲烷传感器;其报警浓度为0.5CH4,断电浓度为0.5CH4,复电浓度为0.5CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电器设备。 六、中央变电所甲烷传感器的设置: 设置在机电硐室进风流巷道进风处3-5m之内;其报警浓度为0.5CH4,断电浓度为0.5CH4,复电浓度为0.5CH4,断电范围为中央变电所内全部非本质安全型电器设备。 七、一氧化碳传感器和温度传感器的设置: 一氧化碳传感器应设在距回风流出口10m-15m范围内风流稳定、一氧化碳等有害气体与新鲜风流混合均匀的位置。 温度传感器应设置在距回风流出口10m-15m范围内,并不影响行人和行车,安装维护方便、风流稳定的位置。八、所有模拟量传感器都要设置在巷道上方,距巷壁不得小于200mm,距顶板不得大于300mm。

光电式传感器

光电式传感器 光电式传感器的工作原理 光电传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器,其工作原理基于光电效应,通常由光源、光路、光电元件构成。所谓光电效应,是指当光照射到某种物质时,该物质的导电特性发生变化的一种物理现象。光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现的,一般情况下,它有三部分组成,可分为发送器、接收器和检测电路。投光器发出的光束被物体阻断或部分反射,受光器最终做出判断,发射器发射光束一般来源于半导体的光源——发光二极管和激光二极管,光束不间断的发射或改变脉冲宽度,接收器有光电二极管或光电三极管组成,在接收器前面装有光学元件——透镜或光圈,在其后面检测电路,滤出有效信号和应用信号,实现控制。 光电式传感器的分类 光电式传感器按照光电效应可分为三类:(1)在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应,如光电管、光电倍增管等;(2)在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应,如光敏电阻、光敏晶体管等;(3)在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应,如光电池等。按光电式传感器信号形式可分为:模拟式光电传感器:位移式光电传感器;数字式光电传感器:转速传感器、光栅式传感器等。 通常,光电传感器还包括光纤传感器、固体图像传感器。光电传感器的应用可归纳为四种基本形式:直射式(辐射式)、吸收式、遮光式、反射式。 光电式传感器的测量的物理量及范围 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起 1

光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。 光电传感器的敏感波长在可见光(0.38~0.76um)附近,包括红外线(0.76~1000um)和紫外线波长(0.005~0.4um)。 光电传感器的优缺点 检测距离长。在对射型中保留10m以上的检测距离等,便能实现其他检测手段。对检测物体的限制少。由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,所以不像接近传感器等将检测物体限定在金属,它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。响应时间短。光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间。分辨率高。能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点,或通过构成特殊的受光光学系统,来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。可实现非接触的检测。可以无须机械性地接触检测物体实现检测,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此,传感器能长期使用。可实现颜色判别。通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。 其缺点是在某些应用方面,光学器件和电子器件价格较贵,并且对测量的环境要求较高。但随着薄膜工艺、平面工艺和大规模继承电路技术的发展,产品的成本大为降低。由于计算机应用于测量系统和控制系统时,也必须由传感器提供准确可靠的信息,如果传感器的水平与计算机的水平不能相适应,那么电子计算机便不能充分发挥应有的作用。如果传感器不能灵敏地感受被测量或不能把感受到的被测量精确地转换成信号。其他仪表和装置精度再高也无意义。近年来,新 2

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用: 在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。 1.1、金属电阻应变片的内部结构:它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1.2、电阻应变片的工作原理:金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m)

采掘工作面传感器安装 吊挂及使用标准

采掘工作面传感器安装、吊挂及使用标准 1、甲烷传感器吊挂标准: 距顶板(顶梁)不得大于300mm ,距巷道侧壁不得小于200mm ,字面显示朝向人员较多的工作地点;掘进巷道回风流传感器吊挂应直接吊挂在网片上,钢带、等距顶板都超距离,采煤工作面上隅角距老塘侧土袋墙、切顶线或挡风帘及上帮不大于800mm ,不小于200mm ;采煤工作面距煤帮不大于10m ;掘进工作面距迎头不大于5m ;采掘工作面回风侧甲烷传感器吊挂位置:距回风口10~15m 处。 2、甲烷传感器标签: 调校时间为7天。 采煤工作面上隅角:报警浓度≥1.0%CH 4,断电浓度≥1.5%CH 4,复电浓度?1.0%CH 4 采煤工作面:报警浓度≥1.0%CH 4,断电浓度≥1.5%CH 4,复电浓度?1.0%CH 4 采煤工作面回风巷:报警浓度≥1.0%CH 4,断电浓度≥1.0%CH 4,复电浓度?1.0%CH 4 采用串联通风的被串采煤工作面进风巷:报警浓度≥0.5%CH 4,断电浓度≥0.5%CH 4,复电浓度?0.5%CH 4 掘进工作面:报警浓度≥1.0%CH 4,断电浓度≥1.5%CH 4,复电浓度?1.0%CH 4 掘进工作面回风流:报警浓度≥1.0%CH 4,断电浓度≥1.0%CH 4,复电浓度?1.0%CH 4

采用串联通风的掘进工作面局部通风机前:报警浓度≥0.5%CH 4 ,断电浓度≥ 0.5%CH 4,复电浓度?0.5%CH 4 采掘工作面回风流机电设备处:报警浓度≥1.0%CH 4,断电浓度≥1.0%CH 4 ,复 电浓度?1.0%CH 4 回风流中机电设备硐室:报警浓度≥0.5%CH 4,断电浓度≥0.5%CH 4 ,复电浓 度?0.5%CH 4 采区回风巷:报警浓度≥1.0%CH 4,断电浓度≥1.0%CH 4 ,复电浓度?1.0%CH 4 矿井一翼回风巷及总回风巷:报警浓度≥0.7%CH 4 采区回风巷、矿井一翼回风巷、总回风巷内机电设备处:报警浓度≥0.5%CH 4 , 断电浓度≥0.5%CH 4,复电浓度?0.5%CH 4 (必须能够断开该机电设备的电源) 3、回风流中机电设备处甲烷传感器安装位置:(设备为机械、电力设备) 单台设备处:甲烷传感器安装在机电设备风流上风侧10~15m处。 多台设备处:设备集中放置长度不超过20m的安装一台甲烷传感器,甲烷传感器安装在迎风侧第一台设备上风侧5~10m处;集中放置长度超过20m的,增设一台甲烷传感器,安装位置为20m第一台设备上风侧10~15m处。 4、采用串联通风的局部通风机前3~5m内必须安装甲烷传感器。(五采区、八采区) 5、设在回风流中的机电硐室距其进风口3~5m内必须安装甲烷传感器。

压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011-10-14 15:37元器件交易网 字号: 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统的软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案: 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量,然后用INA118放大器将此信号放大,用7715A/D 进行模数转换,将转换完成的数字量经单片机处理,最后由LCD 将其显示,采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测的实时性,也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端,它在测试或控制系统中处于首位,对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路,即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在:零点输出和零点温漂,灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作,主要集中在以下几个方面:

(1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。 (2)系统的硬件设计,介绍主要硬件的选型及接口电路,包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用的软件设计进行研究,并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时,将产生应变,粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变,表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定的电压值,两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂的电阻状态都将改变,电桥的电压输出会有变化。 式中:Uo 为输出电压,Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi <

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