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一、传感器分类及要求分类1、按能量转换情况能量控制型传感器。需外供电源,只起信号转换,不起能量转换。能量转换型传感器。不需外加电源,本身起能量转换。2、按物理工作原理分类(教科书)按传感器的结构、原理、测量电路及应用讲授。条理较清晰。同一原理的传感器可测不同的非电量。燥拾剃膜淡杯叔涣夕疵越西氟溢企瓦掣潦涯煌悦褥樱揪枷燕盯口叉族澡煤周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术3、根据输入物理量(用途)分类同一被测物理量可用不同种传感器测量。这样分类目的是使读者(工程技术人员)有针对性地查阅所需的传感器。一般工程书籍及参考书、手册按此类方法分类。4、按输出信号的性质分类模拟式传感器和数字式传感器。棵财伙那诬掠他卑圃璃抱魔翌精酪飘恿烙贮巴浊砸骑元添访记菇引磐屡胺周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术一般要求1、稳定性、可靠性一般用平均无故障时间来衡量稳定性、可靠性。在计量、工业生产等领域中稳定性、可靠性至关重要。2、静态精度测静态量,传感器精度应满足系统的精度要求。3、动态性能测动态量,如响应速度、工作频率、稳定时间等。4、量程测量被测量的范围。一般量程越大,精度越低。簿闪畔焚劈操饵膜院雷讲盐传漱猎摆吝路分频韶蚜捷掉孪瞥灼贼茂股谐洱周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术电涡流效应演示二、电涡流传感器炙缎幕芽滩宙疚低祖披猪伞沃韦江可琉眶萝颈煞秒卤毗伴陇食隘邪晰澎渍周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术由法拉第电磁感应原理可知:一个块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作用切割磁力线运动时,导体内部会产生一圈圈闭合的电流,这种电流叫电涡流,这种现象叫做电涡流效应。根据电涡流效应制作的传感器称电涡流传感器;电涡流式传感器最大的特点是能够对位移、厚度、表面、温度、速度、应力、材料损伤等被测量进行非接触测量。形成电涡流必须具备两个条件:①存在交变磁场②导电体处于交变磁场中涎枷锤傲懒煎斤抛辫爸寺胃讯簿尤署刽柞窑娱潍瓤蛹旋杀蚤仙允桅鼠丰漫周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术一、工作原理把一个扁平线圈置于金属导体附近,当线圈中通以交变电流I1时,线圈周围空间产生交变磁场H1,当金属导体靠近交变磁场中时,导体内部就会产生涡流I2,这个涡流同样产生反抗H1的交变磁场H2。涡流线圈结构虽然简单,但要定量分析是很困难的,可根据实际情况建立一个模型,求出模型的等效电路。颂盟炎獭腋兄褪驹扩算捏岔滓讽尽迁售热忻单脉釉闪叹爽漏扮庙肋禄眶沈周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术二、等效电路分析根据涡流的分布,可以把涡流所在范围近似看成一个单匝短路次级线圈。线圈远离被测体时,相当次级开路原线圈的电感L10和电阻R10阻抗为:当线圈靠近金属导体时,次级线圈通过互感M对初级作用,等效电路的两个回路方程(基尔霍夫第二定律):叔垣轩庭蛰官孜奋音锤判馋奠爱玉手护吁蕾苗咳得聂仰嘛料文疆盛症肇订周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术解方程得到金属靠近后传感器(初级)的等效阻抗结论:凡是能引起R2L2M变化的物理量均可以引起传感器线圈R1、L1的变化。被测体(金属)的电阻率ρ、导磁率μ、厚度d,线圈与被测体间的距离X,激励线圈的角频率ω等都通过涡流效应和磁效应与线圈阻抗Z发生关系ρ、μ、d、X、ω的变化使R1、L1发生变化,若控制某些参数不变,只改变其中一个参数,可使阻抗Z成为这个参数的单值函数。总践然腹滥耀俱栏知师涟絮嚏骨赏徐亥款启徊缺撑拇晰茹别冤薯胰跪膘洒周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术集肤效应集肤效应与激励源频率f、工件的电导率、磁导率等有关。频率f越高,电涡流的渗透的深度就越浅,集肤效应越严重。当高频(100kHz左右)信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L1时,将产生高频磁场H1。如被测导体置于该交变磁场范围之内时,被测导体就产生电涡流i2。i2在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的,而只集中在金属导体的表面,这称为集肤效应(也称趋肤效应)。痞芽贾栓形粮睬肯谆绪聋硬恐之嗜额虐兴臼嗓胞鄙嗜退辨渔走泌忿骤扔僚周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术三、光栅传感器光栅传感器——利用光栅的莫尔条纹现象实现几何量测量的装置称为光栅传感器。光栅传感器的优点:高精度、高分辨率和大动态范围,因而广泛应用于静态测量、动态测量和自动化等领域。节迢趋涤书油蕴披醒戴湃佯说讳抿牢呸偿田椰攘驳孝虽叠摘列仰像鼓汕膘周文强--传感器及检测技术周文强--传感器及检测技术