传感器基本知识ppt课件

注：电涡流传感器与霍尔传感器在这方面应用的 区别
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铁磁材料裂纹检测
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三、霍尔接近传感器和接近开关
在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处 理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输 入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成霍尔 接近传感器。 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色 金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速 调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、 角度检测等。
条形码扫描笔
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【电涡流传感器原理】
❖ 根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化 的磁场中或在磁场中做切割磁感线的运动时，导体 将产生呈涡漩状的感应电流，这种现象称为电涡流 效应。
❖ 电涡流传感器就是利用这种效应，在其传感器内部 存在线圈，当线圈中通以交变的电流时，就会产生 交变的磁场，则在传感器前面的导体中就会产生电 流，此电流又对传感器线圈产生影响。根据这个影 响来得到导体的一些参数。
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一、检测磁场(数字高斯计）
用霍尔线性器件作探头，测量6T～10T的交变和恒定磁场， 已有许多商品仪器。
HT20系列手持式数字高斯计/ 特斯拉计可用于测量直流磁 场、 交流磁场、辐射磁场等 各类磁场的磁感应强度。该 仪器可以随身携带，量程范 围宽，操作方便，液晶显示 清晰。电源为一节9V干电池， 可连续使用20小时。 应用范围 永磁材料表面磁场、直流电 机、扬声器、磁选机、永磁 除铁器的工作磁场。
这是最常用的霍尔开关，它的直径 为12毫米，固定时只要在设备外壳 上打一个12毫米的园孔就能轻松固 定，长度约30毫米，背后有工作指 示灯，当检测到物体时红色LED点 亮，平时处于熄灭状态。
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四、电流传感器
当电流流过导线时，将在导线周围产生磁场，磁场大小 与流过导线的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料 来聚集，然后用霍尔器件进行检测。既可测直流也可测交流。
霍尔接近传感器的外形图
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当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应 而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而 控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 霍尔 接近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸 控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检 测等等。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特 点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的 工作。
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【反射式光电传感器的应用举例】
❖ 由于反射式光电传感器的反射光通量的多少 取决于被测对象表面的性质和状态，因此它 常被用来测量工件表面的粗糙程度，纸张的 白度等。
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一、条形码扫描笔
❖ 扫描笔的结构如图所示，前方为光 电读入头，当扫描笔头在条形码上 移动时，若遇到黑色线条，发光二 极管发出的光线将被黑线吸收，光 敏三极管接受不到反射光，呈现高 阻抗，处于截止状态；当遇到白色 间隔时，发光二极管所发出的光线， 被反射到光敏三极管，光敏三极管 产生光电流而导通。整个条形码被 扫描笔扫过之后，光敏三极管将条 形码变成了一个个电脉冲信号，该 信号经放大、整形后便形成了脉冲 列，再经计算机处理后，完成对条 形码信息的识读。
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安检门演示
当有金属物体穿 越安检门时报警
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三、电涡流表面探伤
手持式裂纹测量仪
油管探伤
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滚子涡流探伤机
滚子涡流探伤 机是由计算机控制 的轴承滚子表面微 裂纹探伤的专用设 备，可探出深 30μm 的表面微小裂纹。
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手提式探伤仪外形
（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）
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掌上型 电涡流 探伤仪
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用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹
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台式电涡流探伤仪
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【霍尔传感器原理】
❖ 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流 过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生 电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
在半导体薄片两端通以控制电流I，并在薄片的 垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则 在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势 差为UH的霍尔电压
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【电涡流传感器应用】
一：电涡流涂层厚度仪
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电涡流涂层厚 度仪原理
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二、电涡流式通道安全检查门
安检门的内部设置有发射线 圈和接收线圈。当有金属物体通 过时，交变磁场就会在该金属导 体表面产生电涡流，会在接收线 圈中感应出电压，计算机根据感 应电压的大小、相位来判定金属 物体的大小。在安检门的侧面还 安装一台“软x光”扫描仪，它对 人体、胶卷无害，用软件处理的 方法，可合成完整的光学图像。
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二、无损探伤
霍尔无损探伤已在炮膛探伤、管道探伤，缆绳探 伤，船体探伤以及材料检验等方面得到广泛应用。
铁磁材料受到磁场激励时，因其导磁率高，磁阻 小，磁力线都集中在材料内部。若材料均匀，磁 力线分布也均匀。如果材料中有缺陷，如小孔、 裂纹等，在缺陷处，磁力线会发生弯曲，使局部 磁场发生畸变。用霍尔探头检出这种畸变，经过 数据处理，可辨别出缺陷的位置，性质（孔或裂 纹）和大小（如深度、宽度等）
【传感器的小小介绍】
1.光电反射式传感器 2.电涡流传感器 3.霍尔传感器 4.色标传感器
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【反射式光电传感器介绍】
反射式光电传感器是将红外发光管和 硅光敏三极管等，以相同的方向装在支架 上。当红外线发光管通电发光时，光通过 被照射物反射到硅光敏三极管窗口上，使 硅光敏三极管导通，从而有一定大的电流 输出，以此检测物体的有无。
卡形电流计的结构
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五、霍尔液位传感器
霍尔器件装在容器 外面，永磁体支在 浮子上，随着液位 变化，作用到霍尔 器件上的磁场的磁 感应强度改变，从 而可测得液位。
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【色标传感器原理】
❖ 色标传感器常用于检测特定色标或物体上的 斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色 标检测，而不是直接测量颜色。色标传感器 实际是一种反向装置，光源垂直于目标物体 安装，而接收器与物体成锐角方向安装，让 它只检测来自目标物体的散射光，从而避免 传感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦 很窄。调节传感器灵敏度能改变检测出的色 标范围，灵敏度较低时，能检测出白色物体。