传感器与检测技术的论文

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谈谈对传感器与检测技术的认识

谈谈对传感器与检测技术的认识

传感器与检测技术是现代科技的重要组成部分,它们在许多领域都有广泛的应用,如工业自动化、环境监测、医疗诊断等。

传感器是一种能够感知物理、化学或生物等信号的器件,它能够将输入的信号转换成电信号或数字信号,以便后续的处理和利用。

检测技术则是基于传感器技术,通过特定的方法和技术手段,对各种物质或现象进行检测、测量和识别,从而获取相关的数据和信息。

传感器与检测技术在许多领域都有广泛的应用。

例如,在工业自动化领域,传感器可以用于检测机器的运行状态、温度、压力等参数,从而实现对机器的精确控制和优化。

在环境监测领域,传感器可以用于检测空气质量、水质、噪声等参数,从而为环境保护提供数据支持。

在医疗诊断领域,传感器可以用于检测患者的生理参数,如血压、心率、血糖等,从而为医生提供准确的诊断依据。

随着科技的不断发展,传感器与检测技术也在不断进步。

新型的传感器和检测技术不断涌现,其性能和精度不断提高,应用范围也不断扩大。

未来,传感器与检测技术将继续发挥重要作用,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。

基于传感器数据的故障检测与诊断技术研究

基于传感器数据的故障检测与诊断技术研究

基于传感器数据的故障检测与诊断技术研究近年来,随着物联网、人工智能等技术的快速发展,传感器数据在工业自动化和智能制造领域的应用越来越广泛。

传感器数据作为收集和反映设备状态的重要指标,在生产过程中具有重要的作用。

然而,由于设备复杂性和大数据量的挑战,故障的检测和诊断一直是一个具有挑战性的问题。

本文将探讨基于传感器数据的故障检测与诊断技术的研究进展和应用前景。

第一部分:数据预处理和特征提取故障检测与诊断的首要任务是对传感器数据进行预处理和特征提取。

传感器数据通常存在着噪声和异常值,因此在进行故障检测前需要对数据进行清洗和校正。

在数据预处理阶段,常用的方法包括平滑滤波、峰值检测和异常值剔除等。

接下来,需要考虑如何从原始数据中提取有用的特征。

常见的特征提取方法包括时域特征、频域特征和小波变换等。

通过合适的特征提取方法,可以降低数据维度,并且提高后续算法的效果。

第二部分:故障检测算法基于传感器数据的故障检测算法可以分为监督学习和无监督学习方法。

监督学习方法依赖于训练集中的标签,通过构建分类模型来进行故障检测。

常用的监督学习算法包括支持向量机、随机森林和神经网络等。

无监督学习方法则不需要标签,通过聚类和异常检测等技术来寻找潜在的故障模式。

常见的无监督学习算法包括K-means聚类和LOF异常检测等。

对于不同应用场景,需要选择合适的算法来进行故障检测,以保证准确性和实时性。

第三部分:故障诊断与预测故障诊断是基于故障检测结果的下一步工作。

通过分析故障检测结果,可以找到引起故障的原因,并进一步诊断故障类型和程度。

常用的故障诊断方法包括贝叶斯网络、专家系统和模糊逻辑等。

此外,基于传感器数据的故障预测也是一个重要的研究方向。

通过建立故障预测模型,可以提前发现潜在的故障,并采取相应的措施进行维修和保养。

常见的预测方法包括回归分析、时间序列分析和神经网络等。

第四部分:应用前景和挑战基于传感器数据的故障检测与诊断技术在工业自动化和智能制造领域具有广阔的应用前景。

检测与传感器技术结课论文

检测与传感器技术结课论文

红外传感器及其应用班级:******姓名:******学号:******机电工程学院目录1.什么是红外线 (1)2.什么是红外传感器 (1)3.红外传感器的工作原理 (1)4.红外传感器的分类 (3)5.红外传感器的应用 (3)6.红外传感器的发展前景 (5)前言在科技高度发达的今天,自动控制和自动检测在人们的日常生活和工业控制所占的比例也越来越重,使人们的生活越来越舒适,工业生产的效率越来越高。

而传感器是自动控制中的重要组成部件,是信息采集系统的重要部件,通过传感器将感受或响应的被测量转换成适合输送或检测的信号(一般为电信号),再利用计算机或者电路设备对传感器输出的信号进行处理从而达到自动控制的功能,由于传感器的响应时间一般都比较短,所以可以通过计算机系统对工业生产进行实时控制。

红外传感器是传感器中常见的一类,由于红外传感器是检测红外辐射的一类传感器,而自然界中任何物体只要其稳定高于绝对零度都将对外辐射红外能量,所以红外传感器称为非常实用的一类传感器,利用红外传感器可以设计出很多实用的传感器模块,如红外测温仪,红外成像仪,红外人体探测报警器,自动门控制系统等。

在我们日常的生活中红外线传感器也是非常的常见,比如我们生活中的各种遥控器,以及电脑使用的鼠标等等,都用到了红外线传感器,所以红外线传感器在先到生活中是不可或缺的一种产品。

1.红外线简介我们都知道,光有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这些都是我们用肉眼可以看得见的光,红外光是居这些可见光之外的一种光。

红外线就是这种不可见光,实质上是一种电磁波,也称红外热辐射。

太阳光谱上红外线的波长大于可见光线,波长为0.75~1000μm。

红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~l000μm之间。

所有的物体都会发出红外线,都会产生红外辐射,甚至有些动物就是靠红外线来识别物体。

毕业论文《光电传感器技术的新发展及应用》

毕业论文《光电传感器技术的新发展及应用》

摘要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。

它可用于检测直接引起光量变化的非电量,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。

光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。

关键字:光电元件传感器分类传感器应用摘要ABSTRACTThe photoelectric transducer adopts the photoelectric component as the transducer measuring the component. It changes the change measured into a change of the optical signal at first, then further change the optical signal into an electric signal through the photoelectric component. The photoelectric transducer is generally made up of light source, optical thorough fare and photoelectric component three parts. The photoelectric detection method has precision high, reacts fast, advantage of exposed to ing etc.s, and can examine the parameter more,the transducer is of simple structure, the form is flexible, so, it is very extensive that the photoelectricity type transducer is employed in measuring and controlling. The photoelectric transducer realizes the key component that the photoelectricity changes in various photoelectric detection systems, it change into electric device of signal optical signal (infrared can seeing and purple other ray radiation). The photoelectricity type transducer is regarded photoelectric device as and changed the transducer of the component. It was not electric consumption that it caused the light quantity to change directly that it can be used for measuring, only strong, illuminance, radiation examine warmly, the gas composition is analyzed etc.; Other ones that can also be used and measured and can change into a light quantity and change are not the electric consumption such as part diameter, surface roughness, meets an emergency, the displacement, vibration, pace, acceleration, and the form of object, discernment of working state,etc.. The photoelectricity type transducer is not exposed to, respond the fast, reliable characteristic of performance, so won extensive application in the industrial automation device and machine philtrum. In recent years, new Devices photoelectric constantly emerge, especially CCD picture the births of transducer, transducers photoelectric the further to last chapter innovated to turn on.Keywords:Photoelectric component Transducer classification Application of transducer目录第一章绪论 (1)1.1 传感器发展史 (1)1.2光电传感概述 (2)第二章光电传感器基本原理 (3)2.1 光电效应 (3)2.2 光电元件及特性 (3)2.3 光电传感器 (6)第三章 CCD传感器 (11)3.1 光固态图象传感器 (11)3.1.1 CCD的结构和基本原理 (11)3.1.2 线型CCD图像传感器 (12)3.1.3 面型CCD图像传感器 (13)3.2 C CD图像传感器应用 (15)3.2.1 工件尺寸检测 (15)3.2.2 CCD传感器在公共交通上的应用 (16) 第四章光纤传感器 (17)4.1 光纤传感器的原理和组成 (17)4.2 光纤传感器的类型及特点 (17)4.3 光纤传感器的应用领域 (18)4.4 光纤传感器(FOS)应用原理 (20) 4.5 光纤传感器的实际应用 (21) 4.5.1 光纤液位传感器 (22)4.5.2 电力工业中的应用 (22)第五章其它光电传感器 (25)5.1 高速光电二极管 (25)5.1.1 PIN结光电二极管 (25)5.1.2 雪崩光电二极管(APD) (26) 5.2 色敏光电传感器 (26)5.3 光位置传感器 (27)第六章总结与展望 (29)6.1 总结 (29)6.2 展望 (30)致谢 (31)参考文献 (33)第一章绪论 1第一章绪论1.1 传感器发展史传感技术的发展经历了三个阶段,即结构型传感器、物性型传感器和智能型传感器,其测量技术、方法和特点的发展历程见表1。

毕业论文—起亚-狮跑传感器的检测与维修

毕业论文—起亚-狮跑传感器的检测与维修

毕业论文(设计)课题名称起亚狮跑传感器的检测与维修姓名 _____ _系部机电工程系班级 ______ 汽修大专081班______ 学号_____ D0******* _指导教师姓名_____ _答辩时间_____ 2011.05.30 _起亚-狮跑传感器的检测与维修摘要:本文对起亚汽车发动机控制系统中常用的传感器作了简介,并就起亚汽车各系列轿车中发动机有关传感器故障产生的原因及对汽车发动机的影响,提出了检测、维护方法。

以及对现代汽车传感器的发展趋势作了介绍。

关键字:起亚狮跑;传感器;检测;维修。

目录第一章引言 (3)第二章发动机常见传感器及作用 (6)第三章氧感器的故障与检测 (12)(1)氧传感器的作用及其故障原因(2)氧传感器的故障诊断第四章迈腾1.8 TSI轿车自动空调系统检修案例 (15)第五章现代汽车传感器的发展趋势 (17)结束语 (18)参考文献第一章引言东风悦达起亚汽车有限公司系由东风汽车公司、江苏悦达投资股份有限公司、韩国起亚自动车株式会社共同组建的中外合资轿车制造企业。

主产品SOUL秀尔、Forte福瑞迪、赛拉图/赛拉图欧风、RIO锐欧、狮跑、K5、智跑系列车型均引自韩国起亚,以先进技术精心打造,竞争力极强。

随着国内汽车消费市场的扩大以及人们用车理念的日益多元化,要更好地应对不断变化的市场,必须有更新、更全面的产品矩阵。

2007年12月8日,东风悦达起亚第二工厂正式投产。

新工厂总投资68亿人民币,建筑面积364,792平方米,员工逾3,100人,具备年产30万辆整车的产能规模。

随着第二工厂的投产,东风悦达起亚至2011年将具备年产43万辆的产能,成为一家大型现代化、综合性乘用车制造企业。

秉承“挑战、精诚、和合、超越”的企业理念,东风悦达起亚全体员工将以顾客至上为宗旨,不断挖掘企业蓬勃的创造力,在“激情超越梦想”的品牌精神鼓舞下,向中国消费者奉献安全环保、超越期望的汽车产品以及完善的售后服务,为消费者创造更美好、更便捷的汽车生活。

烟雾浓度传感器毕业论文

烟雾浓度传感器毕业论文

烟雾浓度传感器毕业论文烟雾浓度传感器毕业论文引言:随着经济和科技的不断发展,人们生活水平的提高和环境意识的增强,对于空气质量的关注度也日益增加。

空气中的烟雾是环境污染的一种重要指标,对人体健康和环境产生着严重的影响。

因此,研究和开发一种有效的烟雾浓度传感器对于监测和控制空气质量具有重要意义。

一、烟雾浓度传感器的原理与结构烟雾浓度传感器是一种能够检测和测量空气中烟雾浓度的装置。

其工作原理主要基于燃烧过程中产生的烟雾微粒对光的散射作用。

传感器中包含了一个光源和一个光敏元件,当光线经过烟雾区域时,烟雾微粒会散射部分光线,被光敏元件捕获并转换为电信号。

通过测量转换后的电信号的强度,可以推算出空气中的烟雾浓度。

二、烟雾浓度传感器的性能评价指标1. 灵敏度:传感器对于不同浓度的烟雾的响应程度。

2. 线性范围:传感器能够检测的烟雾浓度的范围。

3. 稳定性:传感器对于环境温度、湿度等因素的变化是否具有稳定的测量性能。

4. 响应时间:传感器检测到烟雾并转换为电信号所需的时间。

5. 精度:传感器所测量的烟雾浓度与实际浓度之间的误差。

三、烟雾浓度传感器的设计与优化根据烟雾浓度传感器的原理和性能评价指标,可以针对不同需求设计和优化传感器结构。

以下是一些常见的设计与优化方法:1. 光源选择:选用较高亮度的光源,以提高检测的精度和稳定性。

2. 光路设计:通过优化传感器的光路,减少光线的散射和吸收,提高检测的灵敏度和线性范围。

3. 光敏元件选择:选用对特定波长的光敏元件,以提高传感器的灵敏度。

4. 信号处理:对传感器输出的电信号进行适当的滤波和放大,以提高信噪比和测量的精度。

四、烟雾浓度传感器的应用前景随着人们对空气质量的关注度不断提高,烟雾浓度传感器的应用前景广阔。

传感器可以应用于室内空气质量监测、火灾报警系统、工业环境监测等领域,为人们提供高质量的环境条件和安全保障。

同时,随着人工智能和物联网技术的不断发展,烟雾浓度传感器也可以与其他传感器和设备进行无线联网,实现更智能、高效的环境监控和预警系统。

传感器与测试技术的论文

传感器与测试技术的论文

传感器与测试技术的论文传感器与测试技术是现代科技领域中的重要研究领域之一、传感器的发展与应用推动了各个领域的技术创新和产业进步,而测试技术则是确保传感器的性能和可靠性的重要手段。

本文将从传感器与测试技术的现状和发展两个方面进行论述。

首先,传感器是一种能够感知和测量环境中各种物理量的器件或设备。

随着科学技术的不断进步,传感器的种类和应用范围日益扩大。

目前常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光传感器、湿度传感器等。

其中,温度传感器是应用最广泛的传感器之一、它可以用于工业生产、环境监测、医疗设备等领域。

随着纳米技术的发展,新型的纳米温度传感器逐渐兴起,其具有体积小、响应速度快、精度高等特点。

另外,压力传感器也是应用广泛的一类传感器。

它通常用于汽车制造、航空航天、工业自动化等领域。

新一代的压力传感器正朝着体积小、功耗低、可靠性高的方向发展。

光传感器在现代科技中也起到重要作用。

它可以用于光学通信、光学测量、生物医学等领域。

最新的光传感技术已经实现了对不同光波长的高灵敏度检测,为光电子学领域的发展提供了新的可能性。

湿度传感器被广泛应用于农业、气象、建筑等领域。

其关键技术是如何准确测量空气中的湿度,目前一些新型的纳米湿度传感器已经取得了突破。

然而,传感器的性能和可靠性是决定其应用能力的重要因素。

测试技术是确保传感器质量的关键手段。

测试技术包括传感器的校准、稳定性测试、精度测试等。

其中,传感器的校准是提高其测量准确度的关键步骤。

稳定性测试可以评估传感器在长时间使用中的稳定性。

而精度测试则是判断传感器测量结果与真实值之间的偏差大小的关键方法。

随着科技的进步,传感器与测试技术也在不断发展。

未来的发展趋势包括集成化、智能化和多功能化。

集成化是指将多种传感器集成到一个器件中,从而提高系统的整体性能。

智能化是指传感器能够自动识别和适应环境变化,进一步提高其应用范围和灵活性。

多功能化是指传感器具有多种测量能力,可以同时对多种物理量进行测量。

传感器与自动检测技术的作业是写传感技术的发展趋势的500字报告

传感器与自动检测技术的作业是写传感技术的发展趋势的500字报告

传感器与自动检测技术的作业是写传感技术的发展趋
势的500字报告
华夏汽车网汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,在汽车上得到了广泛地应用。

它的市场应用现状、技术态势、未来发展趋势与国内汽车电子技术实力的整体提升息息相关。

汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。

目前,一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只。

汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。

我国的汽车传感器由于起步较晚,还没有形成系列化、配套化。

只有零散的产品为化油器配套使用,如曲轴位置、车速传感器采用的是电磁式或霍尔式,存在着准确度、分解能力、信号精度、匹配性、抗干扰性、低速检测、耐环境能力差等问题,而国外同类产品采用的是光电式,不存在上述问题。

传感器技术的发展趋势是实现多功能化、集成化和智能化。

多功能化是指一个传感器可实现多个不同种类多个参数的检测;集成化是指利用IC制造技术和精细加工技术制作IC式传感器;智能化是指传感器与大规模集成电路相结合,带有CPU,具有智能作用,以减少ECU 的复杂程度,减少其体积,并降低成本。

总体上讲,国内汽车传感器行业有以下特点:
1.品种少,生产厂家分散,各厂产品品种单一,不配套。

2.性能较落后,还采用国外六七十年代的技术。

3.抗干扰性差。

4.缺少核心传感器等。

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传感器与检测技术概述10自动化李传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。

一、传感器的组成传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。

二、传感器的分类1、按被测量对象分类(1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。

(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。

2、传感器按工作机理分类(1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。

(2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器;③光栅式传感器)。

3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。

4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。

5、按传感器能量源分类(1)无源型:不需外加电源。

而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型;(2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。

6、按输出信号的性质分类(1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF);(2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性;(3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。

其代码“1”为高电平,“0”为低电平。

三、传感检测技术的地位和作用1、地位:传感检测技术是一种随着现代科学技术的发展而迅猛发展的技术,是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一。

2、作用:能够进行信息获取、信息转换、信息传递及信息处理等功能。

应用:计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造系统(FMS)、加工中心(MC)、计算机辅助制造系统(CAM)。

四、基本特性评价1、测量范围:是指传感器在允许误差限内,其被测量值的范围;量程:则是指传感器在测量范围内上限值和下限值之差。

2、过载能力:一般情况下,在不引起传感器的规定性能指标永久改变条件下,传感器允许超过其测量范围的能力。

过载能力通常用允许超过测量上限或下限的被测量值与量程的百分比表示。

3、灵敏度:是指传感器输出量Y与引起此变化的输入量的变化X之比。

4、灵敏度表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力。

灵敏度越高越好,因为灵敏度越高,传感器所能感知的变化量越小,即被测量稍有微小变化,传感器就有较大输出。

K值越大,对外界反应越强。

5、反映非线性误差的程度是线性度。

线性度是以一定的拟合直线作基准与校准曲线作比较,用其不一致的最大偏差△Lmax与理论量程输出值Y(=ymax—ymin)的百分比进行计算。

6、稳定性在相同条件,相当长时间内,其输入/输出特性不发生变化的能力,影响传感器稳定性的因素是时间和环境。

7、温度影响其零漂,零漂是指还没输入时,输出值随时间变化而变化。

长期使用会产生蠕变现象。

8、重复性:是衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标;(分散范围小,重复性越好)9、精确度:简称精度,它表示传感器的输出结果与被测量的实际值之间的符合程度,是测量值的精密程度与准确程度的综合反映。

10、分辨力是指传感器能检出被测量的最小变化量。

11、动态特性:反映了传感器对于随时间变化的动态量的响应特性,传感器的响应特性必须在所测频率范围内努力保持不失真测量条件。

一般地,利用光电效应、压电效应等物性型传感器,响应时间快,工作频率范围宽。

12、环境参数:指传感器允许使用的工作温度范围以及环境压力、环境振动和冲击等引起的环境压力误差,环境振动误差和冲击误差。

位移检测传感器1、测量位移常用的方法有:机械法,光测法,电测法。

2、位移传感器的分类:参量型位移传感器,发电型位移传感器,大位移传感器。

参量型位移传感器1、参量位移传感器的工作原理:将被测物理量转化为电参数,即电阻,电容或电感等。

2、电阻式位移传感器的电阻值取决于材料的几何尺寸和物理特征,即R=p L/S(1)电位计由骨架、电阻元件、电刷等组成;(2)电位计优点:结构简单,输出信号大,性能稳定,并容易实现任意函数关系,缺点:是要求输入量大,电刷与电阻元件之间有干摩擦,容易磨损,产生噪声干扰。

3、⑴线性电位计的空载特性:Rx=RX/L=KrX(Kr——电位计的电阻灵敏度)。

电位计输出空载电压为Uo=UiX/L=KuX(Ku——电位计的电压灵敏度)⑵非线性电位计空载特性:其电阻灵敏度Kr=DR/Dx,电压灵敏度Ku=Duo/Dx4、电阻应变式位移传感器:是将被测位移引起的应变元件产生的应变,经后续电路变换成电信号,从而测出被测位移。

5、电容式位移传感器:是利用电容量的变化来测量线位移或角位移的装置。

6、电感式位移传感器:将被测物理量位移转化为自感L,互感M的变化,并通过测量电感量的变化确定位移量。

主要类型有自感式、互感式'、涡流式和压磁式。

输出功率大,灵敏度高,稳定性好等优点。

(1)自感式电感位移传感器原理:缠绕在铁心的线圈中通以交变电流,产生磁通,形成磁通回路。

改善其性能考虑的因素有:1)损耗问题,2)气隙边缘效应的影响,3)温度误差,4)差动式电感位移传感器的零点剩余电压问题。

(2)互感式位移传感器(测量范围最大):将被测位移量的变化转换成互感系数的变化,基本结构原理与常用变压器类似,故称为变压器式位移传感器。

(3)涡流式位移传感器:利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈阻抗Z变化的一种装置。

只要分为高频反射和低频透射两类。

力、扭矩和压力传感器一、测力传感器1:测量力的传感器多为电气式,根据转换方式分为参量型和发电型。

参量型测力传感器有电阻应变式,电容式,电感式,发电型测力传感器有压电式,压磁式。

2:电阻式应变测力传感器原理是将力作用在弹性元件上,弹性元件在力作用下产生应变,利用贴在弹性元件上应变片将应变转换成电阻的变化,然后利用电桥将电阻变化转换成电压或电流的变化,在送入测量放大电路测量。

弹性元件:(1)柱型弹性元件;(2)薄壁环型弹性元件;(3)梁型弹性元件:悬臂梁式、两端固定梁式。

3、应变片是非电量电测中一种常见的转换元件。

,由于应变片使用简单,测量精度高,体积小,动态响应好,应用广。

4、金属丝的作用是感受机械试件的应变变化,称为敏感栅。

5、对金属丝的要求:(1)具有较高的电阻系数(单位长度的电阻要大);(2)具有尽可能大的电阻应变灵敏度系数;(3)具有较小的温度系数;(4)具有较高的弹性极限,以便得到较宽的应变测量范围;(5)良好的加工性和焊接性;(6)对铜的热电动势要小。

6、底基的作用:是将试件的应变准确地传给敏感栅,所以底基应具有较低的弹性模量,较高的绝缘电阻,良好的抗湿抗热性能。

(常用底基:纸基、胶基、玻璃纤维布基)纸基制作简单,价格便宜,比较柔软,易于粘贴,应变极限打,但耐潮湿性和耐热性差。

胶基比纸基更柔软,且具有较好的绝缘性,较高的弹性,耐热和耐潮湿性都较好,7、箔式电阻应变片:敏感栅是用(3~5)um厚的金属箔粘于胶基上,用光刻技术加工成需要的形状。

优点:(1)金属箔很薄,因而所感受的应力状态与试件表面的应力状态更接近;(2)箔式敏感栅面积大,散热条件好,允许通过较大的电流,灵敏度较高,输出信号功率比较大,为丝式电阻应变片的100~400倍;(3)箔式敏感栅的尺寸可以做的很准确,基长可以很短,并能制成任意形状,从而可扩大使用范围;(4)便于成批生产。

缺点:生产工序复杂,引线的焊点采用锡焊,不适于在高温环境中测量,另外价格比较高。

8、半导体应变片的工作原理是基于压阻效应。

(1)压阻效应是指固体受到应力作用时,其电阻率发生变化。

这就叫压阻效应。

(2)优点:半导体应变片横向效应小,其横向灵敏度几乎为零;机械滞后小,可制成小型和超小型片子。

(3)缺点:应变灵敏系数的离散性大,机械强度低,非线性误差大,温度系数大,使用于需要大信号输出场合。

9、应变片的布置和接桥方式:电桥又单臂、双臂、四臂工作方式(平衡条件U。

=0 R1R3=R2R4)工作方式单臂双臂四臂应变片所在位置R1 R1,R2 R1,R2,R3,R4输出电压Uo 1/4UiKε1/2UiKεUiKε10、压电式传感器是基于压电元件的压电效应而工作的。

压电效应有正压电效应和逆压电效应。

(1)正压电效应是当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时,在其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,当外力去掉后,又恢复到不带电状态,电荷的极性取决于变形的形式。

(2)逆压电效应是当某些晶体的极化方向施加外电场,晶体本身将产生机械变形,当外电场撤去后,变形也随之消失。

电压式传感器的前置放大器的输入阻抗应尽可能的高。

11、压电式力传感器是利用压电晶体的纵向和剪切向压电效应。

(单分量和多分量)12、电荷放大器的选择:要求电荷放大器输入阻抗高于1012Ω,低频响应为0.001Hz13、压磁效应是在机械力作用下,铁磁材料内部产生应力变化,使磁导率发生变化,磁阻相应也发生的现象。

外力是拉力时,在作用力方向铁磁材料磁导率提高,垂直作用力方向磁导率降低;作用力为压力时,则反之14、压磁式力传感器工作原理是根据压磁效应原理,当在一次侧绕组通过交变励磁电流时,铁心中产生磁场,由于压磁元件在未受力时各向同性,磁力线呈轴对称分布。

15、压磁式力传感器结构主要是由压磁元件,弹性机架,基座和传力钢球等组成。

二、扭矩传感器1、电阻应变式扭矩传感器的工作原理是在轴类零件受扭矩作用时,在其表面产生切应变,此应变可用电阻应变片测量。

(集流环按工作原理分类:电刷-滑环式、水银式、感应式。

)2、压磁式扭矩仪又叫磁弹式扭矩仪工作原理是根据磁弹效应,受扭矩作用的轴的导磁性发生相应变化,即磁导率发生变化,从而引起线圈的感抗变化,通过测量电路测量感抗的变化可确定扭矩。

3、电容式扭矩测量仪工作原理是利用机械结构,将轴受扭矩作用后的两端相对转角变化变换成电容器两极板之间的相对有效面积的变化,引起电容量的变化来测量扭矩。

4、光电式扭矩测量仪:这种扭矩传感器的工作转速为(100~800)r/min,测量精度为1%。

5、钢弦式扭矩传感器是将扭矩转换成钢弦固有频率变化进行工作。

(优点:抗干扰能力强,允许导线长达几百米到几千米,测量精度可达±1%。

)三、压力式传感器1、弹性式压力传感元件有:波登管、膜片和波纹管三类。

2、电量式压力计是用各种传感器或测量元件将压力变换成电量或电参数,再经后接相应的测量电路进一步变换,最后由显示或记录仪显示或记录下来,以实现压力测量的装置。

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