傳感器測(cè)量,傳感器測(cè)量?


1、傳感器測(cè)量?
傳感器又稱(chēng)為變換器、檢測(cè)器或探測(cè)器等,它是指能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量輸出的測(cè)量裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中,敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分,例如應(yīng)變式壓力傳感器的作用是將輸入的壓力信號(hào)變換成電壓信號(hào)輸出,它的敏感元件是一個(gè)彈性膜片,其作用是將壓力轉(zhuǎn)換成膜片的變形;轉(zhuǎn)換元件指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性敵鲛D(zhuǎn)換為適于傳輸和測(cè)量的電信號(hào)部分,如應(yīng)變式壓力傳感器的轉(zhuǎn)換元件是一個(gè)應(yīng)變片,它利用電阻應(yīng)變效應(yīng)(金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨著它產(chǎn)生機(jī)械變形的大小而發(fā)生變化的現(xiàn)象),將彈性膜片的變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。應(yīng)該說(shuō)明,并不是所有的傳感器都能明顯分清敏感元件與轉(zhuǎn)換元件,二者合為一體的也較常見(jiàn),如半導(dǎo)體氣體、濕度傳感器等,它們一般都是將感受的被測(cè)量直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào),沒(méi)有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。傳感器輸出信號(hào)有很多形式,如電壓、電流、頻率、脈沖等,輸出信號(hào)的具體形式由傳感器的原理確定。
測(cè)量傳感器定義
敏感元件能敏銳地感受某種物理、化學(xué)、生物的信息并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦畔⒌奶胤N電子元件.能敏銳地感受某種物理、化學(xué)、生物的信息并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦畔⒌奶胤N電子元件。這種元件通常是利用材料的某種敏感效應(yīng)制成的。敏感元件可以按輸入的物理量來(lái)命名,如熱敏(見(jiàn)熱敏電阻器)、光敏、(電)壓敏、(壓)力敏、磁敏、氣敏、濕敏元件。在電子設(shè)備中采用敏感元件來(lái)感知外界的信息,可以達(dá)到或超過(guò)人類(lèi)感覺(jué)器官的功能。敏感元件是傳感器的核心元件。隨著電子計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展,敏感元件的重要性日益增大。
測(cè)量傳感器分類(lèi)
力敏元件種類(lèi)繁多,如電阻式、電容式、壓電式等。最常見(jiàn)的是金屬應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。金屬應(yīng)變計(jì)是受外力的作用使金屬箔和金屬絲伸長(zhǎng)或縮短,使電阻值發(fā)生變化來(lái)完成信息轉(zhuǎn)換功能的。應(yīng)變材料多采用銅、鎳等金屬和合金。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)制成的。圖2表示N型硅的電阻值隨壓強(qiáng)的變化。由圖2可見(jiàn),在壓強(qiáng)約為20吉帕以下時(shí),N型硅的電阻值隨壓強(qiáng)的變化呈線性。利用這一線性段可制成半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)又可分為體型和擴(kuò)散型兩種。擴(kuò)散型半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)利用半導(dǎo)體平面工藝制成,性能優(yōu)良,具有很大的發(fā)展前途。力敏元件的基本參數(shù)為靈敏度,即電阻值的相對(duì)變化量與應(yīng)變量的比值。金屬應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)為2~3,而半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)為 20~200。力敏元件可用來(lái)測(cè)量壓力、位移、扭矩、加速度、氣壓、氣體流量等力學(xué)量。 電參數(shù)隨環(huán)境濕度變化而變化的敏感元件。濕敏元件包括電解質(zhì)濕敏元件、有機(jī)高分子膜濕敏元件、金屬氧化物濕敏元件和陶瓷濕敏元件等。濕敏電阻器的靈敏度以相對(duì)濕度變化 1%時(shí)的電阻值變化率來(lái)表示。多數(shù)濕敏電阻器的電阻值隨濕度增加而減小,這類(lèi)濕敏電阻器稱(chēng)為負(fù)特性濕敏電阻器。也有少數(shù)濕敏電阻器的電阻值隨濕度增加而增加。濕敏元件主要用于濕度測(cè)量和控制,按測(cè)濕范圍可分為高濕型、低濕型、全濕型三類(lèi)。它在氣象、食品、紡織、輕工部門(mén)和環(huán)境空調(diào)、倉(cāng)庫(kù)設(shè)施中獲得廣泛的應(yīng)用。
2、測(cè)量位移的傳感器有哪些?
1.直線位移傳感器
直線位移傳感器是一種運(yùn)用較早的電參數(shù)傳感器,它的種類(lèi)繁復(fù),價(jià)格便宜,運(yùn)用非常廣泛,其基本原理是將被測(cè)物理量的改動(dòng)轉(zhuǎn)換成與之有聯(lián)絡(luò)的電阻值的改動(dòng),再通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量電路后,反映出被測(cè)量的改動(dòng)。傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、線性精度和安穩(wěn)功用較好,與相應(yīng)的測(cè)量電路可構(gòu)成測(cè)力、測(cè)重量、測(cè)位移、測(cè)加速度等查看系統(tǒng),已成為出產(chǎn)進(jìn)程查看及完結(jié)出產(chǎn)自動(dòng)化不可缺少的方法之一。
2.磁致彈性位移傳感器
磁致彈性位移傳感器是由不銹鋼(測(cè)桿),磁致彈性線(活絡(luò)元件-波導(dǎo)線),可移浮子(內(nèi)有耐久磁鐵)等有些構(gòu)成。測(cè)桿磁致彈性液位計(jì)工作時(shí),電路有些將在波導(dǎo) 絲上鼓舞出脈沖電流,該電流沿波導(dǎo)絲傳達(dá)時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲周?chē)l(fā)生脈沖電流磁浮子場(chǎng)。在磁致彈性液位計(jì)測(cè)桿外配有一浮子,此浮子可以沿測(cè)桿隨液位的改動(dòng)而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組耐久的磁環(huán)。當(dāng)脈沖磁環(huán)磁場(chǎng)電流磁場(chǎng)與浮子發(fā)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí),浮子周?chē)拇艌?chǎng)發(fā)生改脈沖電流磁場(chǎng)變?nèi)缓笫沟糜纱胖聫椥圆牧献龀?的導(dǎo)波絲在浮子地址的方位發(fā)生波導(dǎo)絲一個(gè)改動(dòng)波脈沖,這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回。通過(guò)測(cè)量脈沖電流與改動(dòng)波的時(shí)間差可以精確地判定浮子地址的位 置,即液面的方位。表面由一個(gè)電路單元、一套防爆外殼和桿式傳感元件構(gòu)成,傳感器有多種類(lèi)型可選。
常用位移傳感器有哪些?位移傳感器種類(lèi)
3.LVDT位移傳感器
LVDT位移傳感器是依據(jù)變壓器原理,通過(guò)一次線圈與二次線圈弱電磁藕合,使得鐵芯的位移改動(dòng)量與輸出電信號(hào)(電壓或電流)改動(dòng)量呈精密線性聯(lián)絡(luò),可以直接把機(jī)械改動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)供給電腦數(shù)據(jù)搜集或PLC進(jìn)行進(jìn)程控制.LVDT位移傳感器產(chǎn)品是將傳感器線圈和電子線路設(shè)備在一個(gè)不銹鋼管里,完結(jié)了機(jī)電一體化,具有較強(qiáng)的抗干擾才干。該系列產(chǎn)品具有行程大、精度高、安穩(wěn)性好、設(shè)備運(yùn)用方便等利益。是位移、距離、伸長(zhǎng)、移動(dòng)、厚度、振動(dòng)、脹大、液位、緊縮,應(yīng)變等等物理量的查看和分析的有力東西。
4.拉繩位移傳感器
拉繩位移傳感器又稱(chēng)拉繩傳感器。它是一種新式而簡(jiǎn)練的長(zhǎng)度位移傳感器,用途非常廣泛,具有結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)量行程長(zhǎng)、設(shè)備空間標(biāo)準(zhǔn)小、測(cè)量精度高,可靠性好,壽命長(zhǎng),維護(hù)少等利益。其他,拉繩位移傳感器設(shè)備運(yùn)用方便,適宜許多危險(xiǎn)場(chǎng)合運(yùn)用,廣泛運(yùn)用與測(cè)量領(lǐng)域。
5.柵位移傳感器
光柵位移傳感器(俗稱(chēng)光柵尺),是運(yùn)用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反響設(shè)備。光柵位移傳感器常常運(yùn)用于機(jī)床與現(xiàn)在加工基地以及測(cè)量?jī)x器等方面,可用作直線位移或許角位移的查看。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖,具有查看規(guī)劃大,查看精度高,照應(yīng)速度快的特征。例如,在數(shù)控機(jī)床中常用于對(duì)工件的坐標(biāo)進(jìn)行查看,來(lái)調(diào)查和跟蹤走刀過(guò)失,以起到一個(gè)賠償?shù)倪\(yùn)動(dòng)過(guò)失的作用。
根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi):
直線位移傳感器:直線位移傳感器的功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。#FormaTImgID_0#位移傳感器(圖8)為了達(dá)到這一效果,通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位,通過(guò)滑片在滑軌上的位移來(lái)測(cè)量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓,允許流過(guò)微安培的小電流,滑片和始端之間的電壓,與滑片移動(dòng)的長(zhǎng)度成正比。將傳感器用作分壓器可最大限度降低對(duì)滑軌總阻值精確性的要求,因?yàn)橛蓽囟茸兓鸬淖柚底兓粫?huì)影響到測(cè)量結(jié)果。
角度位移傳感器:角度位移傳感器應(yīng)用于障礙處理:使用角度傳感器來(lái)控制你的輪子可以間接的發(fā)現(xiàn)障礙物。原理非常簡(jiǎn)單:如果馬達(dá)角度傳感器構(gòu)造運(yùn)轉(zhuǎn),而齒輪不轉(zhuǎn),說(shuō)明你的機(jī)器已經(jīng)被障礙物給擋住了。此技術(shù)使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單,而且非常有效;唯一要求就是運(yùn)動(dòng)的輪子不能在地板上打滑(或者說(shuō)打滑次數(shù)太多),否則你將無(wú)法檢測(cè)到障礙物。一個(gè)空轉(zhuǎn)的齒輪連接到馬達(dá)上就可以避免這個(gè)問(wèn)題,這個(gè)輪子不是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而是通過(guò)裝置的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)它:在驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,如果惰輪停止了,說(shuō)明你碰到障礙物了。
根據(jù)材質(zhì)分類(lèi):
霍耳式位移傳感器:它的測(cè)量原理是保持霍耳元件(見(jiàn)半導(dǎo)體磁敏元件)的激勵(lì)電流不變,并使其在一個(gè)梯度均勻的磁場(chǎng)中移動(dòng),則所移動(dòng)的位移正比于輸出的霍耳電勢(shì)。磁場(chǎng)梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢(shì)與位移的關(guān)系越接近于線性。圖2中是三種產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)的磁系統(tǒng):a系統(tǒng)的線性范圍窄,位移Z=0時(shí),霍耳電勢(shì)≠0;b系統(tǒng)當(dāng)Z《2毫米時(shí)具有良好的線性,Z=0時(shí),霍耳電勢(shì)=0;c系統(tǒng)的靈敏度高,測(cè)量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負(fù)磁極?;舳轿灰苽鞲衅鞯膽T性小、頻響高、工作可靠、壽命長(zhǎng),因此常用于將各種非電量轉(zhuǎn)換成位移后再進(jìn)行測(cè)量的場(chǎng)合。
光電式位移傳感器:它根據(jù)被測(cè)對(duì)象阻擋光通量的多少來(lái)測(cè)量對(duì)象的位移或幾何尺寸。特點(diǎn)是屬于非接觸式測(cè)量,并可進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。光電式位移傳感器常用于連續(xù)測(cè)量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統(tǒng)中用作邊緣位置傳感器。
3、霍爾傳感器怎么測(cè)量好壞
①傳感器電源電壓的檢測(cè)。斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān),拔下傳感器導(dǎo)線連接器插頭,用萬(wàn)用表的正、負(fù)表筆分別與連 接器1與3端子相連接,接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí),電壓應(yīng)為4.5V以上。如果電壓為零,說(shuō)明線束存在斷、短路,或 ECU有故障;當(dāng)斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后,應(yīng)繼續(xù)檢查導(dǎo)線是否存在斷路或短路 。
②導(dǎo)線電阻的檢測(cè)。用萬(wàn)用表的電阻擋檢查傳感器的1端子與ECU的62端子、傳感器的2端子與ECU的76端子 、傳感器的3端子與ECU的67端子的電阻值,各導(dǎo)線間電阻值應(yīng)不大于1.5Ω。如果電阻過(guò)大或?yàn)闊o(wú)窮大,說(shuō) 明線束接觸不良或?qū)Ь€斷路,應(yīng)進(jìn)行維修或更換線束。
相關(guān)信息:
1、單極開(kāi)關(guān)型霍爾元件的好壞檢測(cè)
單極開(kāi)關(guān)霍爾元件為5V接通,輸出端子的輸出電阻為串聯(lián)。當(dāng)磁體遠(yuǎn)離開(kāi)關(guān)霍爾元件時(shí),開(kāi)關(guān)霍爾元件的輸出電壓為高電平(5V)。
當(dāng)磁體接近(通常為N極)開(kāi)關(guān)角元件時(shí),開(kāi)關(guān)霍爾元件的輸出電壓較低(約0.2V),說(shuō)明開(kāi)關(guān)開(kāi)型霍爾元件性能良好。如果霍爾開(kāi)關(guān)的輸出電平保持不變,如果無(wú)法識(shí)別霍爾開(kāi)關(guān)接近或離開(kāi)霍爾開(kāi)關(guān),則霍爾開(kāi)關(guān)損壞。
2、雙極霍爾開(kāi)關(guān)元件的好壞檢測(cè)
當(dāng)磁體N極或S極接近霍爾開(kāi)關(guān)時(shí),輸出為高電平或低電平(通常為低電平),然后將霍爾元件返回到霍爾元件,這表明霍爾元件是好的。如果霍爾開(kāi)關(guān)的輸出電平保持不變,如果無(wú)法識(shí)別霍爾開(kāi)關(guān)接近或離開(kāi)霍爾開(kāi)關(guān),則霍爾開(kāi)關(guān)損壞。
4、,輪速傳感器怎么測(cè)量好壞,兩線的。
輪速傳感器產(chǎn)生故障時(shí),ABS模塊不能接收輪速傳感器輸出的正確信號(hào),此時(shí)會(huì)產(chǎn)生故障碼,并且儀表有故障燈提示。在懷疑某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí),可以作以下測(cè)量,判斷是否傳感器出現(xiàn)故障,不能輸出正確的信號(hào)到ABS模塊。
一、測(cè)量輪速傳感器的插頭上面的電壓,霍爾式傳感器內(nèi)部有霍爾元件,穩(wěn)壓電路,運(yùn)算放大器這些電子元件都是需要供電和打鐵的,這一步可以直接判斷模塊是否有電壓輸出,模塊供電打鐵有沒(méi)有問(wèn)題,導(dǎo)線是否存在短路等故障存在。
二、進(jìn)一步判斷傳感器是否為兩線霍爾式輪速傳感器,可用萬(wàn)用表電阻2K檔直接測(cè)傳感器電阻,兩線霍爾輪速傳感器是測(cè)不出電阻來(lái)的,為無(wú)窮大狀態(tài),用二極管檔測(cè)應(yīng)該有0.3V-0.7V的管壓降。如果用萬(wàn)用表電阻2K檔能測(cè)出電阻,范圍在1K-1.6K左右,這個(gè)傳感器為磁電式傳感器。
第三步:測(cè)傳感器信號(hào),霍爾式輪速傳感器輸出方波脈沖信號(hào),此信號(hào)抗干擾型強(qiáng)。一般用示波器探頭的鉤子夾信號(hào)線,黑色夾子夾車(chē)身打鐵,轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)盤(pán)正??梢钥吹?.5V-1.5V的方波信號(hào)波形。
第四步:傳感器數(shù)據(jù)流對(duì)比法,進(jìn)入ABS模塊讀傳感器數(shù)據(jù)流,啟動(dòng)車(chē)路試觀察傳感器的數(shù)據(jù)流和其他三個(gè)輪速傳感器對(duì)比,此方法可應(yīng)用傳感器偶發(fā)故障性檢測(cè)。
責(zé)任編輯:David
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