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    流量传感器

    流量传感器

    空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动流量传感器机为了在各种运转工况下都能获得佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障,ECU得不到正确的进气量信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。1简介编辑检定规程和流量仪表标准是流量传感器可以准确进行测量的保障。在很多领域里,流量的准确测量都非常的重要,在经济领域内被广泛应用,例

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  • 涡街流量传感器

    号:LUGB-21-25,LUGB-21-40

    参考报价:面议

    牌:无

    PX值:1573

    地:无锡昌林

    会员等级: | 10

    产品信息:涡街流量传感器LUGB-21-25,LUGB-21-32,LUGB-21-40

  • abc测试

    号:无

    参考报价:

    牌:无

    PX值:3865

    地:

    会员等级: | 5

    产品信息:abc测试

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    [{"ID":"207","Title":"流量传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    空气流量传感器<\/a>是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动流量传感器机为了在各种运转工况下都能获得佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障,ECU得不到正确的<\/span>进气量<\/a>信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>简介编辑<\/h2>

    检定规程和流量仪表标准是流量传感器可以准确进行测量的保障。在很多领域里,流量的准确测量都非常的重要,在经济领域内被广泛应用,例如:环境监测、医疗卫生、安全防护以及贸易结算等等。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>分类编辑<\/h2>

    按照流量传感器的结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。<\/p>

    按其标准性质来分类,可以分为下面几类。方法标准:一些传感器的计算方法、 检测方法、试验方法以及性能的评定方法等等;基础标准:一些传感器的规范的基本参数、型号、命名以及在测量过程中的专业术语;产品标准:此类传感器已被快易优收录,它规定传感器的技术要求、验收的规则、试验的方法以及产品的分类,除此之外,还有正确安装和使用的要求等等。有一些标准只有正确的安装和使用技术,这些就是产品标准中的产品应用性质。<\/p>

    如果按照中国标准级别分的话,就可以分为四大类:企业标准、地方标准、行业标准以及国家标准。<\/p>

    1)按输入量分类:位移传感器<\/a>、速度传感器<\/a>、温度传感器、压力传感器<\/a>等<\/p>

    2)按工作原理分类:应变式、电容式、电感<\/a>式、压电式、热电式等<\/p>

    3)按物理现象分类:结构型传感器<\/a>、特性型传感器<\/p>

    4)按能量关系分类:能量转换<\/a>型传感器、能量控制传感器<\/p>

    5)按输出信号分类:模拟式传感器、数字式传感器<\/a>[1]<\/span> <\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>特点编辑<\/h2>

    体积小、重量轻、显示读数直观、清晰。<\/p>

    可靠性高、不受外界电源影响、抗雷击。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>功能特性编辑<\/h2>

    目前可以根据水流量的大小设计挡板,减少水流通过流量传感器产生的水阻力,减少水系统压头损失,但由于挡板式长期受水流的冲击仍然有疲劳的问题,即使在工厂标定好流量值的也会发生设定点飘移。<\/p>

    通常在保护流量值不要求的地方使用,即用于水管内的水流突然中断的断流保护。在国内针对水源热泵机组<\/a>设计的非常少。<\/p>

    挡板式是专门针对水环/地源热泵空调机组的水流量监控而开发的,它针对不同的管径配有不同的挡片,每种挡片的水阻不超过0.5米水柱,相比靶式水阻已大大降低。<\/p>

    每个挡板式流量传感器都配有与水环热泵<\/a>机组水管相同的管件,现场只需连接上水管即可,不需对挡片做任何改变,另外挡板式水流开关<\/a>的承压大于25bar,在对水流量要求不高的水环热泵机组是一个低成本的水流开关。<\/p>

    经过在水环/地源热泵机组<\/a>上使用的反馈来看,压差开关能有效判断水环热泵机组现场安装的水管路的问题,能彻底避免水流量少造成换热器冻坏的情况,流量传感器也可以保护由于水过滤器<\/a>堵塞造成的水流量下降时换热器冻坏的情况,另外水管路压差开关没有靶流开关疲劳破坏的风险。<\/p>

    尤其在水管路有少量空气时,流量传感器工作非常稳定,不会出现类似靶流开关的漂浮情况,经过多年使用的反馈未发现压差开关本身有故障的情况。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"温度安装方法<\/span><\/p>

    5<\/strong>编辑<\/h2>

    1.一次计量系统:这种安装情况指在整个供暖系统中,只有这一个计量系统。<\/p>

    2.二次计量系统:和一次系统不同的是安装位置处的计量属于第二次计量。<\/p>

    3.家庭用户中的单独供暖计量:随着分户计量<\/a>的普及和供暖节能工程的推进目前这种安装方法比较常见。<\/p>

    4.垂直供暖的分配计量:主要用于垂直供暖系统中的供暖计量。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    6<\/strong>原理编辑<\/h2>

    基本原理<\/h3>

    超声波流量计<\/a>的基本原理及类型超声波<\/a>在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。<\/p>

    根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计<\/a>是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计<\/a>联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。<\/p>

    工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量计<\/a>随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点,超声波流量计<\/a>均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关,而其它类型的流量计随着口径增加,造价大幅度增加,故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表,多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道<\/a>及排污水等脏污流的测量。在发电厂中。<\/p>

    流体特性<\/h3>

    流体类型流体分为液体、气体、蒸汽。有些传感器(如电磁式)不能测气体;插入热式则不能测液体。<\/p>

    温度、压力、密度它们是选择传感器提供的重要参数,特别是在工况下的参数,对于气体流量还应了解其体积流量<\/a>是工作状态,还是标准状态<\/a>。<\/p>

    粘性液体粘性相差较大会影响选型,如粘性大的液体宜用容积式流量传感器,而不宜选用涡轮、浮子、涡街等流量传感器。<\/p>

    腐蚀、结垢、脏污对于这类流体,不宜选用有转动件及有检测件的传感器。即使对于超声、电磁式流量传感器,也会因腐蚀管道带来误差。如口径50MM,结垢0.5~1MM,将带来0.5~1%的误差。<\/p>

    特殊参数某些流体参数会影响传感器的工作,如压缩性系数影响差压式;比热及热传导系数影响热式;电导率<\/a>影响电磁;声速影响超声。<\/p>

    单相、多相相是指在一个系统中具有相同的物理、化学性质的物质,不同的相有较明显的界面,通常工业中大多为单相,随着工业的发展出现了多相流<\/a>(气固、气液、液固或气固液)等的流量测量问题。<\/p>

    流动的状态<\/h3>

    与许多物理参数(如压力、温度、物位、成分)不同的是,流量必须以流体流动为前提,没有流动就不存在流量。<\/p>

    满管、非满管一般流体均应充满管道,但当液体流量较小,管道又处于水平时,则可能出现非满管流动,已有非满管流量传感器。<\/p>

    技术参数<\/h3>

    总量、流量总量(单位为M3或KG),多用于贸易核算,准确度居于首位。流量(瞬时量单位为M3/H,KG/H),多用于流程工业,是控制系统的信息源头,重复性是首位。<\/p>

    连续,开关一般流量传感器的输出为连续量,而开关量<\/a>可用于简单的二位式控制或设备保护,要求可靠性良好。<\/p>

    准确度准确度不仅取决传感器本身,还取决于校验系统,是外加特性。要说明在什么流量范围内的准确度,如果用于控制系统,还应考虑与整个系统准确度相匹配。注意:厂家注明的误差是%FS(上限);还是%RD(测值)。<\/p>

    重复性<\/a>重复性是指环境条件介质<\/a>参数不变时,对某量值多次测量的一致性,是传感器本身的特征。在流程工业控制系统中,重复性往往比准确度还重要。不少厂家把重复性误导为准确度,准确度应包括重复性与标定装置的流量不确定度<\/a>。<\/p>

    量程比<\/a>在一定准确度范围内,大与小流量之比。差压式流量传感器,从传感器本身可以有较大量程比,但受二次表制约,一般只有3:1。<\/p>

    压力损失<\/a>流量传感器(除电磁、超声)都有检测件(如孔板<\/a>、涡轮等),以及强制改变流向(如弯头、科氏)都将产生不可恢复压力损失,它将额外增加输送的动力,才能维持正常运,有些数额很大,在提倡节能的今天应引起重视。<\/p>

    输出信号一般为标准的模拟信号(0~10V,4~20MA等)已不能适应系统发展要求。通讯要求数字信号,ROSEMOUNT推出了HART协议<\/a>,RS232<\/a>/RS485转换器<\/a>,RS232限于2KM以内,RS485<\/a>可达10KM。<\/p>

    响应时间输出信号随流量参数变化反应的时间,对控制系统来说,越短越好;对脉动流,则希望有较慢的输出响应。<\/p>

    综合性能传感器的性能指标是相互制约的,如样本中压力上限为2MPA;温度为250℃,口径为1M;则当口径为1M时,压力可能只能为1.5MPA,温度只能是200℃,不可能同为极限值。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    7<\/strong>分类编辑<\/h2>

    1、水流量传感器<\/a><\/strong><\/p>

    水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件<\/a>组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时,磁性转子转动,并且转速随着流量成线性变化。此产品已被快易优收录霍尔元件输出相应的脉冲信号<\/a>反馈给控制器,由控制器判断水流量的大小,调节控制比例阀<\/a>的电流,从而通过比例阀控制燃气气量,避免燃气热水器<\/a>在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀<\/a>启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便启动流量超低(1.5L/min)等优点,深受广大用户喜爱。[2]<\/span> <\/a><\/p>

    2、插入式流量传感器<\/a><\/strong><\/p>

    插入式流量传感器工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量传感器<\/a>中,测量管内的导电介质<\/a>相当于法拉第<\/a>试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场<\/a>。当有导电介质流过时,则会产生感应电压<\/a>。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极<\/a>的电磁隔离。[3]<\/span> <\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    8<\/strong>类型编辑<\/h2>

    叶片式<\/h3>

    叶片式空气流量传感器<\/a>的结构、工作原理及检测传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档车型采用这种叶片式空气流量传感器。由空气流量计<\/a>和电位计<\/a>两部分组成。空气流量计在进气通道内有一个可绕轴摆动的旋转翼<\/a>片(测量片),作用在轴上的卷簧<\/a>可使测量片关闭进气通路。发动机工作时,进气气流经过空气流量计<\/a>推动测量片偏转,使其开启。测量片开启角度的大小取决于进气气流对测量片的推力与测量片轴上卷簧弹力的平衡状况。进气量的大小由驾驶员操纵节气门<\/a>来改变。进气量愈大,气流对测量片的推力愈大,测量片的开启角度也就愈大。在测量片轴上连着一个电位计<\/a>,如图 3所示。电位计的滑动臂与测量片同轴同步转动,把测量片开启角度的变化(即进气量的变化)转换为电阻值的变化。电位计通过导线、连接器与ECU连接。ECU根据电位计电阻的变化量或作用在其上的电压的变化量,测得发动机的进气量。<\/p>

    在叶片式空气流量传感器<\/a>内,通常还有一电动汽油泵<\/a>开关。当发动机起动运转时,测量片偏转,该开关触点闭合,电动汽油泵通电运转;发动机熄火后,测量片在回转至关闭位置的同时,使电动汽油泵开关断开。此时,即使点火开关<\/a>处于开启位置,电动汽油泵也不工作。<\/p>

    流量传感器内还有一个进气温度传感器<\/a>,用于测量进气温度,为进气量作温度补偿<\/a>。<\/p>

    叶片式空气流量传感器<\/a>导线连接器一般有7个端子。但也有将电位计<\/a>内部的电动汽油泵<\/a>控制触点开关<\/a>取消后,变为5个端子的。日产和丰田车用叶片式空气流量传感器导线连接器端子的“标记”。其端子“标记”一般标注在连接器的护套上。<\/p>

    涡街式<\/h3>

    涡街流量传感器<\/a>主要用于工业管道<\/a>介质<\/a>流体的流量测量,如气体、液体、蒸气<\/a>等多种介质。其特点是压力损失<\/a>小,量程<\/a>范围大,精度高,在测量工况体积流量<\/a>时几乎不受流体密度<\/a>、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量传感器采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号<\/a>,也有数字脉冲信号<\/a>输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的测量仪器。<\/p>

    涡街流量传感器是基于卡门涡街<\/a>原理研制出来的。在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡。<\/p>

    设旋涡的发生频率为f,被测介质<\/a>平均流速<\/a>为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:<\/p>

    f=SrU1/d=SrU/md ⑴<\/p>

    式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;<\/p>

    Sr--斯特劳哈尔数<\/a>;<\/p>

    m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比<\/p>

    管道内体积流量<\/a>qv为  qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr ⑵<\/p>

    K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 ⑶<\/p>

    式中 K--流量计<\/a>的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。<\/p>

    由上式可以看出流量传感器的输出频率只于旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。<\/p>

    卡门涡旋式<\/h3>

    卡门涡旋式空气流量传感器<\/a>的结构和工作原理如图 11所示。在进气管道正中间设有线型<\/a>或三角形的涡流发生器<\/a>,当空气流经该涡流发生器时,在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡门涡流<\/a>的空气涡流。<\/p>

    测量单位时间内旋涡数量的方法有反光镜检出式和超声波<\/a>检出式两种。是反光镜检出式卡门涡旋流量传感器,其内有一只发光二极管<\/a>和一只光敏三极管<\/a>。发光二极管发出的光束被一片反光镜<\/a>反射到光敏三极管上,使光敏三极管导通。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上。金属簧片在进气气流旋涡的压力作用下产生振动,其振动频率<\/a>与单位时间内产生的旋涡数量相同。由于反光镜随簧片一同振动,因此被反射的光束也以相同的频率变化,致使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。ECU根据光敏三极管导通、截止的频率即可计算出进气量。凌志LS400<\/a>小轿车即用了这种型式的卡门涡旋式空气流量传感器<\/a>。<\/p>

    图 13所示为超声波检出式卡门涡旋式空气流量传感器。在其后半部的两侧有一个超声波<\/a>发射器和一个超声波接收器。在发动机运转时,超声波发射器不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时,由于受气流中旋涡的影响,使超声波的相位发生变化。ECU根据接收器测出的相应变化的频率,计算出单位时间内产生的旋涡的数量,从而求得空气流速和流量,然后根据该信号确定基准空气量和基准点火提前角<\/a>。<\/p>

    热线式<\/h3>

    热线式空气流量传感器<\/a>的基本结构由感知空气流量的白金热线(铂金属线)、根据进气温度进行修正的温度补偿<\/a>电阻(冷线)、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的壳体等元件组成。根据白金热线在壳体内的安装部位不同,热线式空气流量传感器分为主流测量、旁通测量方式两种结构形式。图 18所示是采用主流测量方式的热线式空气流量传感器的结构图。它两端有金属防护网,取样管置于主空气通道中央,取样管由两个塑料护套和一个热线支承环构成。热线线径为70μm的白金丝(RH),布置在支承环内,其阻值随温度变化,是惠斯顿电桥电路的一个臂。热线支承环前端的塑料护套内安装一个白金薄膜电阻器,其阻值随进气温度变化,称为温度补偿<\/a>电阻(RK),是惠斯顿电桥电路的另一个臂。热线支承环后端的塑料护套上粘结着一只精密电阻<\/a>(RA)。此电阻能用激光修整,也是惠斯顿电桥的一个臂。该电阻上的电压降<\/a>即为热线式空气流量传感器<\/a>的输出信号电压。惠斯顿电桥还有一个臂的电阻RB安装在控制线路板上。<\/p>

    工作原理:热线温度由混合集成电路<\/a>A保持其温度与吸入空气温度相差一定值,当空气质量流量增大时,混合集成电路A使热线通过的电流加大,反之,则减小。这样,就使得通过热线RH的电流是空气质量流量的单一函数,即热线电流IH随空气质量流量增大而增大,或随其减小而减小,一般在50-120mA之间变化。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    9<\/strong>应用编辑<\/h2>

    呼吸机应用<\/h3>

    在呼吸机<\/a>中的应用已有近30年的历史,在中呼吸机中被普遍使用。它 作为呼吸机气路系统<\/a>的重要部件,负责将吸入和呼出的气体流量转换成电信号,送给信号处理电路完成对吸入和呼出潮气量、分钟通气量、流 速的检测和显示。<\/p>

    根据呼吸机功能和设计的不同,流量传感器的检测值不仅仅提供显示,还对呼吸机的控制、报警等起着决定作用,如流量传感器将测量到 的实际值馈送到电子控制部分与面板设置值比较,利用两者间的误差控制伺服阀门来调节吸入和呼出气体流量;安装在吸气系统前端的空气和氧 气流量传感器生成的信号能帮助微处理器对阀门进行控制,以提供病人所需要的氧浓度;流速和流量的检测值还直接影响到呼气与吸气时相的 切换、分钟通气量上下限的报警、流量触发灵敏度、气流实时波形和P-V-环的监测显示等等,流量传感器性能的好坏直接影响到呼吸机参数的 准确性和可靠性。<\/p>

    技术革新<\/h3>

    全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤<\/a>传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。<\/p>

    发展前景<\/h3>

    传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长快的依旧是汽车市场<\/a>,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。 一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS<\/a>(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统<\/a>)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    10<\/strong>选择方法编辑<\/h2>

    因此,用户在选取流量传感器的时候,应该根据自身的需要选择合适的传感器。很多用户对使用的传感器的要求程度不一样,因此所选取的标准也不一样。如果需要很专业的数据和结果,就应该选取国家标准。但是,如果只是作为企业中的一种简单仪器来进行大概分析的话,就可以选取企业标准。如果要选购流量传感器,大家一定要慎重考虑,而且选择一些质量有保证,比较好用的传感器。因为,很多人以为新的传感器,它们的技术就会越高,这是很片面的想法。新的产品,要具备成熟的技术才是好的产品。<\/p>

    在很多经济领域里,流量的准确测量已经变得非常的重要。如今用来测量流量的多少基本上都用上了传感器。传感器感受流体流量并转换成可用输出信号,装上传感器能使操作更为简单便捷。流动的物体在单位时间内通过的数量叫做流量,而用于不同的物体有不同的流量传感器,往往是通过测量的介质和测量的方式去区分流量传感器类型。<\/p>

    流量传感器一般用于工业管道内介质流体的流量,一般情况下有气体液体和蒸汽等多种介质<\/a>,而用于这些多种类型的介质有几种流量传感器是可以通用的。种是涡街流量传感器<\/a>。<\/p>

    还有一种是超声波流量传感器<\/a>,随着超声波技术<\/a>的发展,一般情况下利用超声波流量传感器可以测量大部分流动物体的流量。超声波流量传感器还有多种测量方法,每一种方法都有各自的特点,我们应该应根据被测流体性质。流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度<\/a>的要求等因素进行选择。由于工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量传感器随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点,超声波流量计<\/a>均可避免。超声流量传感器的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,于是可以解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性<\/a>及易燃易爆介质<\/a>的流量测量问题。<\/p>

    影响流量传感器的因素较多,原理有十余种,类型不少于200种,有人对美国现场千余台流量传感器进行了调查,发现其中60%所选择的方法不太合适,而即使选择的方法合适,又有约一半以上在安装和布局上有问题。正确选择,并非易事。归纳起来,正确选择流量传感器取决于六个因素:传感器技术参数、流体特性、流动的状态、安装、环境、经济性。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    11<\/strong>优点和缺点编辑<\/h2>

    随着流量传感器的不断发展,越来越多类型的流量传感器在逐步问世,他们各有各的优势也各有各的缺憾,<\/p>

    流量传感器<\/p>

    1、优点<\/p>

    (1)流量传感器可用来测量工业导电液体或浆液。<\/p>

    (2)无压力损失<\/a>。<\/p>

    (3)测量范围大,电磁流量变送器<\/a>的口径从2.5mm到2.6m。<\/p>

    (4)流量传感器测量被测流体工作状态下的体积流量<\/a>,测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。<\/p>

    2、缺点<\/p>

    (1)流量传感器的应用有一定局限性,它只能测量导电介质的液体流量,不能测量非导电介质的流量,例如气体,酒精等不导电液体等<\/p>

    (2)流量传感器用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势<\/a>变化,带来测量误差<\/a>,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>简介编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>分类编辑<\/a><\/p>

    3<\/span>特点编辑<\/a><\/p>

    4<\/span>功能特性编辑<\/a><\/p>

    5<\/span>编辑<\/a><\/p><\/div>

    6<\/span>原理编辑<\/a><\/p>

    <\/i>基本原理<\/a><\/p>

    <\/i>流体特性<\/a><\/p>

    <\/i>流动的状态<\/a><\/p>

    <\/i>技术参数<\/a><\/p>

    7<\/span>分类编辑<\/a><\/p>

    8<\/span>类型编辑<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>叶片式<\/a><\/p>

    <\/i>涡街式<\/a><\/p>

    <\/i>卡门涡旋式<\/a><\/p>

    <\/i>热线式<\/a><\/p>

    9<\/span>应用编辑<\/a><\/p>

    <\/i>呼吸机应用<\/a><\/p>

    <\/i>技术革新<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>发展前景<\/a><\/p>

    10<\/span>选择方法编辑<\/a><\/p>

    11<\/span>优点和缺点编辑<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>简介编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>分类编辑<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>特点编辑<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>功能特性编辑<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>编辑<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    6.1<\/span>基本原理<\/a><\/i><\/p>

    6.2<\/span>流体特性<\/a><\/i><\/p>

    6.3<\/span>流动的状态<\/a><\/i><\/p>

    6.4<\/span>技术参数<\/a><\/i><\/p>

    7<\/span>分类编辑<\/a><\/i><\/p>

    8<\/span>类型编辑<\/a><\/i><\/p>

    8.1<\/span>叶片式<\/a><\/i><\/p>

    8.2<\/span>涡街式<\/a><\/i><\/p>

    8.3<\/span>卡门涡旋式<\/a><\/i><\/p>

    8.4<\/span>热线式<\/a><\/i><\/p>

    9<\/span>应用编辑<\/a><\/i><\/p>

    9.1<\/span>呼吸机应用<\/a><\/i><\/p>

    9.2<\/span>技术革新<\/a><\/i><\/p>

    9.3<\/span>发展前景<\/a><\/i><\/p>

    10<\/span>选择方法编辑<\/a><\/i><\/p>

    11<\/span>优点和缺点编辑<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 14:35:09","UpdateTime":"2015/4/29 14:35:09","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659149031615113250.jpg","PictureDomain":"img66","ParentID":"201","Other":[{"ID":"16","Title":"传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"客服001","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"23","Detail":"

    传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。<\/p>

    传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。<\/p>

    中文名<\/strong><\/p>

    传感器<\/p>

    外文名<\/strong><\/p>

    transducer/sensor<\/p>

    特    点<\/strong><\/p>

    微型化、数字化、智能化等<\/p>

    首要环节<\/strong><\/p>

    实现自动检测和自动控制<\/p>

    性    质<\/strong><\/p>

    检测装置<\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>定义<\/h2>

    国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。<\/p>

    中国物联网校企联盟认为,传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。”<\/p>

    “传感器”在新韦式大词典中定义为:“从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。<\/p>

    2<\/strong>主要作用<\/h2>

    人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。 <\/p>

    而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。<\/p>

    新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。<\/p>

    在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或佳状态,并使产品达到好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。<\/p>

    在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。<\/p>

    传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。<\/p>

    由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。<\/p>

    3<\/strong>主要特点<\/h2>

    传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。<\/p>

    4<\/strong>主要功能<\/h2>

    常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟:<\/p>

    光敏传感器——视觉<\/p>

    声敏传感器——听觉<\/p>

    气敏传感器——嗅觉<\/p>

    化学传感器——味觉<\/p>

    压敏、温敏、<\/p>

    流体传感器——触觉<\/p>

    敏感元件的分类:<\/p>

    物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。<\/p>

    化学类,基于化学反应的原理。<\/p>

    生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。<\/p>

    通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将敏感元件分46类)。<\/p>

    5<\/strong>常见种类<\/h2>

    电阻式<\/h3>

    电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。<\/p>

    变频功率<\/h3>


    <\/p>

    变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连,数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算,可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。<\/p>

    称重<\/h3>

    称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置,是电子衡器的一个关键部件。<\/p>

    能够实现力→电转换的传感器有多种,常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平,电容式用于部分电子吊秤,而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单,准确度高,适用面广,且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。<\/p>

    电阻应变式<\/h3>

    传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。<\/p>

    压阻式<\/h3>

    压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。<\/p>

    用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用为普遍。<\/p>

    热电阻<\/h3>

    热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。<\/p>

    热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用多的是铂和铜,此外,已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。<\/p>

    热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。<\/p>

    热电阻传感器分类:<\/p>

    1、NTC热电阻传感器:<\/p>

    该类传感器为负温度系数传感器,即传感器阻值随温度的升高而减小。<\/p>

    2、PTC热电阻传感器:<\/p>

    该类传感器为正温度系数传感器,即传感器阻值随温度的升高而增大。<\/p>

    激光<\/h3>

    利用激光技术进行测量的传感器。<\/p>

    它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,并将其转化为相应的电信号。<\/p>

    利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度(ZLS-Px)、距离(LDM4x)、振动(ZLDS10X)、速度(LDM30x)、方位等物理量的测量,还可用于探伤和大气污染物的监测等。<\/p>

    霍尔<\/h3>

    霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。<\/p>

    霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。<\/p>

    1、线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,它输出模拟量。<\/p>

    2、开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字量。<\/p>

    霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低。霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁场强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。<\/p>

    温度<\/h3>

    1、室温管温传感器:室温传感器用于测量室内和室外的环境温度,管温传感器用于测量蒸发器和冷凝器的管壁温度。室温传感器和管温传感器的形状不同,但温度特性基本一致。按温度特性划分,美的使用的室温管温传感器有二种类型:1.常数B值为4100K±3%,基准电阻为25℃对应电阻10KΩ±3%。在0℃和55℃对应电阻公差约为±7%;而0℃以下及55℃以上,对于不同的供应商,电阻公差会有一定的差别。温度越高,阻值越小;温度越低,阻值越大。离25℃越远,对应电阻公差范围越大。<\/p>

    2、排气温度传感器:排气温度传感器用于测量压缩机顶部的排气温度,常数B值为3950K±3%,基准电阻为90℃对应电阻5KΩ±3%。<\/p>

    3、模块温度传感器:模块温度传感器用于测量变频模块(IGBT或IPM)的温度,用的感温头的型号是602F-3500F,基准电阻为25℃对应电阻6KΩ±1%。几个典型温度的对应阻值分别是:-10℃→(25.897─28.623)KΩ;0℃→(16.3248─17.7164)KΩ;50℃→(2.3262─2.5153)KΩ;90℃→(0.6671─0.7565)KΩ。<\/p>

    温度传感器的种类很多,经常使用的有热电阻:PT100、PT1000、Cu50、Cu100;热电偶:B、E、J、K、S等。温度传感器不但种类繁多,而且组合形式多样,应根据不同的场所选用合适的产品。<\/p>

    测温原理:根据电阻阻值、热电偶的电势随温度不同发生有规律的变化的原理,我们可以得到所需要测量的温度值。<\/p>

    无线温度<\/h3>

    无线温度传感器将控制对象的温度参数变成电信号,并对接收终端发送无线信号,对系统实行检测、调节和控制。可直接安装在一般工业热电阻、热电偶的接线盒内,与现场传感元件构成一体化结构。通常和无线中继、接收终端、通信串口、电子计算机等配套使用,这样不仅节省了补偿导线和电缆,而且减少了信号传递失真和干扰,从而获的了高精度的测量结果。<\/p>

    无线温度传感器广泛应用于化工、冶金、石油、电力、水处理、制药、食品等自动化行业。例如:高压电缆上的温度采集;水下等恶劣环境的温度采集;运动物体上的温度采集;不易连线通过的空间传输传感器数据;单纯为降低布线成本选用的数据采集方案;没有交流电源的工作场合的数据测量;便携式非固定场所数据测量。<\/p>

    智能<\/h3>

    智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作,结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。是一个相对独立的智能单元,它的出现对原来硬件性能苛刻要求有所减轻,而靠软件帮助可以使传感器的性能大幅度提高。<\/p>

    1、信息存储和传输——随着全智能集散控制系统(SmartDistributedSystem)的飞速发展,对智能单元要求具备通信功能,用通信网络以数字形式进行双向通信,这也是智能传感器关键标志之一。智能传感器通过测试数据传输或接收指令来实现各项功能。如增益的设置、补偿参数的设置、内检参数设置、测试数据输出等。<\/p>

    2、自补偿和计算功能——多年来从事传感器研制的工程技术人员一直为传感器的温度漂移和输出非线性作大量的补偿工作,但都没有从根本上解决问题。而智能传感器的自补偿和计算功能为传感器的温度漂移和非线性补偿开辟了新的道路。这样,放宽传感器加工精密度要求,只要能保证传感器的重复性好,利用微处理器对测试的信号通过软件计算,采用多次拟合和差值计算方法对漂移和非线性进行补偿,从而能获得较的测量结果压力传感器。<\/p>

    3、自检、自校、自诊断功能——普通传感器需要定期检验和标定,以保证它在正常使用时足够的准确度,这些工作一般要求将传感器从使用现场拆卸送到实验室或检验部门进行。对于在线测量传感器出现异常则不能及时诊断。采用智能传感器情况则大有改观,首先自诊断功能在电源接通时进行自检,诊断测试以确定组件有无故障。其次根据使用时间可以在线进行校正,微处理器利用存在EPROM内的计量特性数据进行对比校对。<\/p>

    4、复合敏感功能——观察周围的自然现象,常见的信号有声、光、电、热、力、化学等。敏感元件测量一般通过两种方式:直接和间接的测量。而智能传感器具有复合功能,能够同时测量多种物理量和化学量,给出能够较全面反映物质运动规律的信息。<\/p>

    光敏<\/h3>

    光敏传感器是常见的传感器之一,它的种类繁多,主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。它的敏感波长在可见光波长附近,包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测,它还可以作为探测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测,只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量多、应用广的传感器之一,它在自动控制和非电量电测技术引中占有非常重要的地位。简单的光敏传感器是光敏电阻,当光子冲击接合处就会产生电流。<\/p>

    生物<\/h3>

    生物传感器的概念<\/strong><\/p>

    生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。<\/p>

    生物传感器的原理<\/strong><\/p>

    待测物质经扩散作用进入生物活性材料,经分子识别,发生生物学反应,产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号,再经二次仪表放大并输出,便可知道待测物浓度。<\/p>

    生物传感器的分类<\/strong><\/p>

    按照其感受器中所采用的生命物质分类,可分为:微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等等。<\/p>

    按照传感器器件检测的原理分类,可分为:热敏生物传感器、场效应管生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器、声波道生物传感器、酶电极生物传感器、介体生物传感器等。<\/p>

    按照生物敏感物质相互作用的类型分类,可分为亲和型和代谢型两种。<\/p>

    视觉<\/h3>

    工作原理:<\/strong><\/p>

    视觉传感器是指:具有从一整幅图像捕获光线的数发千计像素的能力,图像的清晰和细腻程度常用分辨率来衡量,以像素数量表示。<\/p>

    视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量,以像素数量表示。<\/p>

    在捕获图像之后,视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较,以做出分析。例如,若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件,则传感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件,或者螺栓未对准的部件。此外,无论该机器部件位于视场中的哪个位置,无论该部件是否在360度范围内旋转,视觉传感器都能做出判断。<\/p>

    应用领域:<\/strong><\/p>

    视觉传感器的低成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器,或根本不检验的应用。视觉传感器的工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。以下只是一些应用范例:<\/p>

    在汽车组装厂,检验由机器人涂抹到车门边框的胶珠是否连续,是否有正确的宽度;<\/p>

    在瓶装厂,校验瓶盖是否正确密封、装灌液位是否正确,以及在封盖之前没有异物掉入瓶中;<\/p>

    在包装生产线,确保在正确的位置粘贴正确的包装标签;<\/p>

    在药品包装生产线,检验阿斯匹林药片的泡罩式包装中是否有破损或缺失的药片;<\/p>

    在金属冲压公司,以每分钟逾150片的速度检验冲压部件,比人工检验快13倍以上。<\/p>

    位移<\/h3>

    位移传感器又称为线性传感器,把位移转换为电量的传感器。位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。<\/p>

    在这种转换过程中有许多物理量(例如压力、流量、加速度等)常常需要先变换为位移,然后再将位移变换成电量。因此位移传感器是一类重要的基本传感器。在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。机械位移包括线位移和角位移。按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型(如自发电式)和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、 电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速,应用日益广泛。<\/p>

    压力<\/h3>

    压力传感器引是工业实践中为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、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。<\/p>

    超声波测距离<\/h3>

    超声波测距离传感器采用超声波回波测距原理,运用的时差测量技术,检测传感器与目标物之间的距离,采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀,低成本等优点,可应于液位,物位检测,特有的液位,料位检测方式,可保证在液面有泡沫或大的晃动,不易检测到回波的情况下有稳定的输出,应用行业:液位,物位,料位检测,工业过程控制等。<\/p>

    24GHz雷达<\/h3>

    24GHz雷达传感器采用高频微波来测量物体运动速度、距离、运动<\/p>

    RFbeam 24GHz雷达传感器<\/span><\/p>

    方向、方位角度信息,采用平面微带天线设计,具有体积小、质量轻、灵敏度高、稳定强等特点,广泛运用于智能交通、工业控制、安防、体育运动、智能家居等行业。工业和信息化部2012年11月19日正式发布了《工业和信息化部关于发布24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》(工信部无〔2012〕548号),明确提出24GHz频段短距离车载雷达设备作为车载雷达设备的规范。<\/p>

    一体化温度<\/h3>

    一体化温度传感器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的传感器。一体化温度传感器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。<\/p>

    热电阻温度传感器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后,再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿,经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4~20mA的恒流信号。<\/p>

    热电偶温度传感器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后,再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差,后放大转换为4~20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故,传感器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时,传感器会输出大值(28mA)以使仪表切断电源。一体化温度传感器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。一体化温度传感器的输出为统一的 4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。也可用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。<\/p>

    液位<\/h3>

    1、浮球式液位传感器<\/p>

    浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成。<\/p>

    一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。导管内装有测量元件,它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号,并将电子单元转换成4~20mA或其它标准信号输出。该传感器为模块电路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点,电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路,可使输出大电流不超过28mA,因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。<\/p>

    2、浮简式液位传感器<\/p>

    浮筒式液位传感器是将磁性浮球改为浮筒,它是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式液位传感器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。<\/p>

    3、静压或液位传感器<\/p>

    该传感器利用液体静压力的测量原理工作。它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号,再经放大电路放大和补偿电路补偿,后以4~20mA或0~10mA电流方式输出。<\/p>

    真空度<\/h3>

    真空度传感器,采用先进的硅微机械加工技术生产,以集成硅压阻力敏元件作为传感器的核心元件制成的压力变送器,由于采用硅-硅直接键合或硅-派勒克斯玻璃静电键合形成的真空参考压力腔,及一系列无应力封装技术及精密温度补偿技术,因而具有稳定性优良、精度高的突出优点,适用于各种情况下压力的测量与控制。<\/p>

    特点及用途<\/p>

    采用低量程芯片真空绝压封装,产品具有高的过载能力。芯片采用真空充注硅油隔离,不锈钢薄膜过渡传递压力,具有优良的介质兼容性,适用于对316L不锈钢不腐蚀的绝大多数气液体介质真空压力的测量。真空度传染其应用于各种工业环境的低真空测量与控制。<\/p>

    电容式物位<\/h3>

    电容式物位传感器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程,主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示。<\/p>

    电容式液位传感器由电容式传感器与电子模块电路组成,它以两线制4~20mA恒定电流输出为基型,经过转换,可以用三线或四线方式输出,输出信号形成为 1~5V、0~5V、0~10mA等标准信号。电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时,因非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数,所以电容量随着物料高度的变化而变化。传感器的模块电路由基准源、脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低,对周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。<\/p>

    锑电极酸度<\/h3>

    锑电极酸度传感器是集 PH检测、自动清洗、电信号转换为一体的工业在线分析仪表,它是由锑电极与参考电极组成的PH值测量系统。在被测酸性溶液中,由于锑电极表面会生成三氧化二锑氧化层,这样在金属锑面与三氧化二锑之间会形成电位差。该电位差的大小取决于三所氧化二锑的浓度,该浓度与被测酸性溶液中氢离子的适度相对应。如果把锑、三氧化二锑和水溶液的适度都当作1,其电极电位就可用能斯特公式计算出来。<\/p>

    锑电极酸度传感器中的固体模块电路由两大部分组成。为了现场作用的安全起见,电源部分采用交流24V为二次仪表供电。这一电源除为清洗电机提供驱动电源外,还应通过电流转换单元转换成相应的直流电压,以供变送电路使用。第二部分是测量传感器电路,它把来自传感器的基准信号和PH酸度信号经放大后送给斜率调整和定位调整电路,以使信号内阻降低并可调节。将放大后的PH信号与温度被偿信号进行迭加后再差进转换电路,后输出与PH值相对应的4~20mA恒流电流信号给二次仪表以完成显示并控制PH值。<\/p>

    酸、碱、盐<\/h3>

    酸、碱、盐浓度传感器通过测量溶液电导值来确定浓度。它可以在线连续检测工业过程中酸、碱、盐在水溶液中的浓度含量。这种传感器主要应用于锅炉给水处理、化工溶液的配制以及环保等工业生产过程。<\/p>

    酸、碱、盐浓度传感器的工作原理是:在一定的范围内,酸碱溶液的浓度与其电导率的大小成比例。因而,只要测出溶液电导率的大小变可得知酸碱浓度的高低。当被测溶液流入专用电导池时,如果忽略电极极化和分布电容,则可以等效为一个纯电阻。在有恒压交变电流流过时,其输出电流与电导率成线性关系,而电导率又与溶液中酸、碱浓度成比例关系。因此只要测出溶液电流,便可算出酸、碱、盐的浓度。<\/p>

    酸、碱、盐浓度传感器主要由电导池、电子模块、显示表头和壳体组成。电子模块电路则由激励电源、电导池、电导放大器、相敏整流器、解调器、温度补偿、过载保护和电流转换等单元组成。<\/p>

    电导<\/h3>

    它是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表(一体化传感器),可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。<\/p>

    由于电解质溶液与金属导体一样的电的良导体,因此电流流过电解质溶液时必有电阻作用,且符合欧姆定律。但液体的电阻温度特性与金属导体相反,具有负向温度特性。为区别于金属导体,电解质溶液的导电能力用电导(电阻的倒数)或电导率(电阻率的倒数)来表示。当两个互相绝缘的电极组成电导池时,若在其中间放置待测溶液,并通以恒压交变电流,就形成了电流回路。如果将电压大小和电极尺寸固定,则回路电流与电导率就存在一定的函数关系。这样,测了待测溶液中流过的电流,就能测出待测溶液的电导率。电导传感器的结构和电路与酸、碱、盐浓度传感器相同。<\/p>

    6<\/strong>主要分类<\/h2>

    按用途<\/h3>

    压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。<\/p>

    按原理<\/h3>

    振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。<\/p>

    按输出信号<\/h3>

    模拟传感器:将被测量的非电学量转换成模拟电信号。<\/p>

    数字传感器:将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。<\/p>

    膺数字传感器:将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。<\/p>

    开关传感器:当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。<\/p>

    按其制造工艺<\/h3>

    集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。<\/p>

    通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。<\/p>

    薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。<\/p>

    厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。<\/p>

    陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶、凝胶等)生产。<\/p>

    完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。<\/p>

    每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。<\/p>

    按测量目<\/h3>

    物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。<\/p>

    化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。<\/p>

    生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。<\/p>

    按其构成<\/h3>

    基本型传感器:是一种基本的单个变换装置。<\/p>

    组合型传感器:是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。<\/p>

    应用型传感器:是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。<\/p>

    按作用形式<\/h3>

    按作用形式可分为主动型和被动型传感器。<\/p>

    主动型传感器又有作用型和反作用型,此种传感器对被测对象能发出一定探测信号,能检测探测信号在被测对象中所产生的变化,或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型,检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例,而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。<\/p>

    被动型传感器只是接收被测对象本身产生的信号,如红外辐射温度计、红外摄像装置等。<\/p>

    7<\/strong>主要特性<\/h2>

    传感器静态<\/h3>

    传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。<\/p>

    1、线性度:指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的大偏差值与满量程输出值之比。<\/p>

    2、灵敏度:灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。<\/p>

    3、迟滞:传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差值称为迟滞差值。<\/p>

    4、重复性:重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。<\/p>

    5、漂移:传感器的漂移是指在输入量不变的情况下,传感器输出量随着时间变化,此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。<\/p>

    6、分辨力:当传感器的输入从非零值缓慢增加时,在超过某一增量后输出发生可观测的变化,这个输入增量称传感器的分辨力,即小输入增量。<\/p>

    7、阈值:当传感器的输入从零值开始缓慢增加时,在达到某一值后输出发生可观测的变化,这个输入值称传感器的阈值电压。<\/p>

    传感器动态<\/h3>

    所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。<\/p>

    线性度<\/h3>

    通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。<\/p>

    拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为小二乘法拟合直线。<\/p>

    灵敏度<\/h3>

    灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。<\/p>

    它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵敏度S是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。<\/p>

    灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变化1mm时,输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm。<\/p>

    当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。<\/p>

    提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。<\/p>

    分辨率<\/h3>

    分辨率是指传感器可感受到的被测量的小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨率时,其输出才会发生变化。<\/p>

    通常传感器在满量程范围内各点的分辨率并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的大变化值作为衡量分辨率的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。<\/p>

    8<\/strong>选型原则<\/h2>

    要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。<\/p>

    在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。<\/p>

    灵敏度的选择<\/h3>

    通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的干扰信号。<\/p>

    传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。<\/p>

    频率响应特性<\/h3>

    传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真。实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。<\/p>

    传感器的频率响应越高,可测的信号频率范围就越宽。<\/p>

    在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过大的误差。<\/p>

    线性范围<\/h3>

    传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。<\/p>

    但实际上,任何传感器都不能保证的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。<\/p>

    稳定性<\/h3>

    传感器使用一段时间后,其性能保持不变的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。<\/p>

    在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。<\/p>

    传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。<\/p>

    在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。<\/p>

    精度<\/h3>

    精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器阿特拉斯空压机配件。<\/p>

    如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。<\/p>

    对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。<\/p>

    9<\/strong>常用术语<\/h2>

    1、传感器<\/p>

    能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感元件和转换元件组成。<\/p>

    1)敏感元件是指传感器中能直接(或响应)被测量的部分。<\/p>

    2)转换元件指传感器中能较敏感元件感受(或响应)的被测量转换成是与传输和(或)测量的电信号部分。<\/p>

    3)当输出为规定的标准信号时,则称为变送器。<\/p>

    2、测量范围<\/p>

    在允许误差限内被测量值的范围。<\/p>

    3、量程<\/p>

    测量范围上限值和下限值的代数差。<\/p>

    4、度<\/p>

    被测量的测量结果与真值间的一致程度。<\/p>

    5、重复性<\/p>

    在所有下述条件下,对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度:<\/p>

    相同测量方法<\/p>

    相同观测者<\/p>

    相同测量仪器<\/p>

    相同地点<\/p>

    相同使用条件<\/p>

    在短时期内的重复。<\/p>

    6、分辨力<\/p>

    传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的小变化量。<\/p>

    7、阈值<\/p>

    能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的小变化量。<\/p>

    8、零位<\/p>

    使输出的值为小的状态,例如平衡状态。<\/p>

    9、激励<\/p>

    为使传感器正常工作而施加的外部能量(电压或电流)。<\/p>

    10、大激励<\/p>

    在市内条件下,能够施加到传感器上的激励电压或电流的大值。<\/p>

    11、输入阻抗<\/p>

    在输出端短路时,传感器输入端测得的阻抗。<\/p>

    12、输出<\/p>

    有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。<\/p>

    13、输出阻抗<\/p>

    在输入端短路时,传感器输出端测得的阻抗。<\/p>

    14、零点输出<\/p>

    在室内条件下,所加被测量为零时传感器的输出。<\/p>

    15、滞后<\/p>

    在规定的范围内,当被测量值增加和减少时,输出中出现的大差值。<\/p>

    16、迟后<\/p>

    输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。<\/p>

    17、漂移<\/p>

    在一定的时间间隔内,传感器输出中有与被测量无关的不需要的变化量。<\/p>

    18、零点漂移<\/p>

    在规定的时间间隔及室内条件下零点输出时的变化。<\/p>

    19、灵敏度<\/p>

    传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比。<\/p>

    20、灵敏度漂移<\/p>

    由于灵敏度的变化而引起的校准曲线斜率的变化。<\/p>

    21、热灵敏度漂移<\/p>

    由于灵敏度的变化而引起的灵敏度漂移。<\/p>

    22、热零点漂移<\/p>

    由于周围温度变化而引起的零点漂移。<\/p>

    23、线性度<\/p>

    校准曲线与某一规定直线一致的程度。<\/p>

    24、非线性度<\/p>

    校准曲线与某一规定直线偏离的程度。<\/p>

    25、长期稳定性<\/p>

    传感器在规定的时间内仍能保持不超过允许误差的能力。<\/p>

    26、固有频率<\/p>

    在无阻力时,传感器的自由(不加外力)振荡频率。<\/p>

    27、响应<\/p>

    输出时被测量变化的特性。<\/p>

    28、补偿温度范围<\/p>

    使传感器保持量程和规定极限内的零平衡所补偿的温度范围。<\/p>

    29、蠕变<\/p>

    当被测量机器多有环境条件保持恒定时,在规定时间内输出量的变化。<\/p>

    30、绝缘电阻<\/p>

    如无其他规定,指在室温条件下施加规定的直流电压时,从传感器规定绝缘部分之间测得的电阻值。<\/p>

    10<\/strong>环境影响<\/h2>

    环境给传感器造成的影响主要有以下几个方面:<\/p>

    (1)高温环境对传感器造成涂覆材料熔化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题。对于高温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器;另外,必须加有隔热、水冷或气冷等装置。<\/p>

    (2)粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响。在此环境条件下应选用密闭性很高的传感器。不同的传感器其密封的方式是不同的,其密闭性存在着很大差异。<\/p>

    常见的密封有密封胶充填或涂覆;橡胶垫机械紧固密封;焊接(氩弧焊、等离子束焊)和抽真空充氮密封。<\/p>

    从密封效果来看,焊接密封为佳,充填涂覆密封胶为差。对于室内干净、干燥环境下工作的传感器,可选择涂胶密封的传感器,而对于一些在潮湿、粉尘性较高的环境下工作的传感器,应选择膜片热套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的传感器。<\/p>

    (3)在腐蚀性较高的环境下,如潮湿、酸性对传感器造成弹性体受损或产生短路等影响,应选择外表面进行过喷塑或不锈钢外罩,抗腐蚀性能好且密闭性好的传感器。<\/p>

    (4)电磁场对传感器输出紊乱信号的影响。在此情况下,应对传感器的屏蔽性进行严格检查,看其是否具有良好的抗电磁能力。<\/p>

    (5)易燃、易爆不仅对传感器造成彻底性的损害,而且还给其它设备和人身安全造成很大的威胁。因此,在易燃、易爆环境下工作的传感器对防爆性能提出了更高的要求:在易燃、易爆环境下必须选用防爆传感器,这种传感器的密封外罩不仅要考虑其密闭性,还要考虑到防爆强度,以及电缆线引出头的防水、防潮、防爆性等。<\/p>

    11<\/strong>选择使用<\/h2>

    对传感器数量和量程的选择:<\/p>

    传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数(支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定)而定。一般来说,秤体有几个支撑点就选用几只传感器,但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个传感器,一些机电结合秤就应根据实际情况来确定选用传感器的个数。<\/p>

    传感器量程的选择可依据秤的大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说,传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高。但在实际使用时,由于加在传感器上的载荷除被称物体外,还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷,因此选用传感器量程时,要考虑诸多方面的因素,保证传感器的安全和寿命。<\/p>

    传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后,经过大量的实验而确定的。<\/p>

    公式如下:<\/p>

    C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N<\/p>

    C—单个传感器的额定量程<\/p>

    W—秤体自重<\/p>

    Wmax—被称物体净重的大值<\/p>

    N—秤体所采用支撑点的数量<\/p>

    K-0—保险系数,一般取值在1.2~1.3之间<\/p>

    K-1—冲击系数<\/p>

    K-2—秤体的重心偏移系数<\/p>

    K-3—风压系数<\/p>

    根据经验,一般应使传感器工作在其30%~70%量程内,但对于一些在使用过程中存在较大冲击力的衡器,如动态轨道衡、动态汽车衡、钢材秤等,在选用传感器时,一般要扩大其量程,使传感器工作在其量程的20%~30%之内,使传感器的称量储备量增大,以保证传感器的使用安全和寿命。<\/p>

    要考虑各种类型传感器的适用范围:<\/p>

    传感器的准确度等级包括传感器的非线形、蠕变、蠕变恢复、滞后、重复性、灵敏度等技术指标。在选用传感器的时候,不要单纯追求高等级的传感器,而既要考虑满足电子秤的准确度要求,又要考虑其成本。<\/p>

    对传感器等级的选择必须满足下列两个条件:<\/p>

    1、满足仪表输入的要求。称重显示仪表是对传感器的输出信号经过放大、A/D转换等处理之后显示称量结果的。因此,传感器的输出信号必须大于或等于仪表要求的输入信号大小,即将传感器的输出灵敏度代人传感器和仪表的匹配公式,计算结果须大于或等于仪表要求的输入灵敏度。<\/p>

    2、满足整台电子秤准确度的要求。一台电子秤主要是由秤体、传感器、仪表三部分组成,在对传感器准确度选择的时候,应使传感器的准确度略高于理论计算值,因为理论往往受到客观条件的限制,如秤体的强度差一点,仪表的性能不是很好、秤的工作环境比较恶劣等因素都直接影响到秤的准确度要求,因此要从各方面提高要求,又要考虑经济效益,确保达到目的。<\/p>

    12<\/strong>国家标准<\/h2>

    与传感器相关的现行国家标准<\/p>

    GB/T 14479-1993 传感器图用图形符号<\/p>

    GB/T 15478-1995 压力传感器性能试验方法<\/p>

    GB/T 15768-1995 电容式湿敏元件与湿度传感器总规范<\/p>

    GB/T 15865-1995 摄像机(PAL/SECAM/NTSC)测量方法第1部分:非广播单传感器摄像机<\/p>

    GB/T 13823.17-1996 振动与冲击传感器的校准方法声灵敏度测试<\/p>

    GB/T 18459-2001 传感器主要静态性能指标计算方法<\/p>

    GB/T 18806-2002 电阻应变式压力传感器总规范<\/p>

    GB/T 18858.2-2002 低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI) 第2部分:执行器传感器接口(AS-i)<\/p>

    GB/T 18901.1-2002 光纤传感器第1部分:总规范<\/p>

    GB/T 19801-2005 无损检测声发射检测声发射传感器的二级校准<\/p>

    GB/T 7665-2005 传感器通用术语<\/p>

    GB/T 7666-2005 传感器命名法及代号<\/p>

    GB/T 11349.1-2006 振动与冲击机械导纳的试验确定第1部分:基本定义与传感器<\/p>

    GB/T 20521-2006 半导体器件第14-1部分: 半导体传感器-总则和分类<\/p>

    GB/T 14048.15-2006 低压开关设备和控制设备第5-6部分:控制电路电器和开关元件-接近传感器和开关放大器的DC接口(NAMUR)<\/p>

    GB/T 20522-2006 半导体器件第14-3部分: 半导体传感器-压力传感器<\/p>

    GB/T 20485.11-2006 振动与冲击传感器校准方法第11部分:激光干涉法振动校准<\/p>

    GB/T 20339-2006 农业拖拉机和机械固定在拖拉机上的传感器联接装置技术规范<\/p>

    GB/T 20485.21-2007 振动与冲击传感器校准方法第21部分:振动比较法校准<\/p>

    GB/T 20485.13-2007 振动与冲击传感器校准方法第13部分: 激光干涉法冲击校准<\/p>

    GB/T 13606-2007 土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术条件<\/p>

    GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定电解传感器法<\/p>

    GB/T 20485.1-2008 振动与冲击传感器校准方法第1部分: 基本概念<\/p>

    GB/T 20485.12-2008 振动与冲击传感器校准方法第12部分:互易法振动校准<\/p>

    GB/T 20485.22-2008 振动与冲击传感器校准方法第22部分:冲击比较法校准<\/p>

    GB/T 7551-2008 称重传感器<\/p>

    GB 4793.2-2008 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第2部分:电工测量和试验用手持和手操电流传感器的特殊要求<\/p>

    GB/T 13823.20-2008 振动与冲击传感器校准方法加速度计谐振测试通用方法<\/p>

    GB/T 13823.19-2008 振动与冲击传感器的校准方法地球重力法校准<\/p>

    GB/T 25110.1-2010 工业自动化系统与集成工业应用中的分布式安装第1部分:传感器和执行器<\/p>

    GB/T 20485.15-2010 振动与冲击传感器校准方法第15部分:激光干涉法角振动校准<\/p>

    GB/T 26807-2011 硅压阻式动态压力传感器<\/p>

    GB/T 20485.31-2011 振动与冲击传感器的校准方法第31部分:横向振动灵敏度测试<\/p>

    GB/T 13823.4-1992 振动与冲击传感器的校准方法磁灵敏度测试<\/p>

    GB/T 13823.5-1992 振动与冲击传感器的校准方法安装力矩灵敏度测试<\/p>

    GB/T 13823.6-1992 振动与冲击传感器的校准方法基座应变灵敏度测试<\/p>

    GB/T 13823.8-1994 振动与冲击传感器的校准方法横向振动灵敏度测试<\/p>

    GB/T 13823.9-1994 振动与冲击传感器的校准方法横向冲击灵敏度测试<\/p>

    GB/T 13823.12-1995 振动与冲击传感器的校准方法安装在钢块上的无阻尼加速度计共振频率测试<\/p>

    GB/T 13823.14-1995 振动与冲击传感器的校准方法离心机法一次校准<\/p>

    GB/T 13823.15-1995 振动与冲击传感器的校准方法瞬变温度灵敏度测试法<\/p>

    GB/T 13823.16-1995 振动与冲击传感器的校准方法温度响应比较测试法<\/p>

    GB/T 13866-1992 振动与冲击测量描述惯性式传感器特性的规定<\/p>

    13<\/strong>技术特点<\/h2>

    中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。传感器技术历经了多年的发展,其技术的发展大体可分三代:<\/p>

    代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。<\/p>

    第二代是上70年代发展起来的固体型传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。<\/p>

    第三代传感器是以后刚刚发展起来的智能型传感器,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器具有一定的人工智能。<\/p>

    传感器技术及产业特点<\/strong><\/p>

    传感器技术及其产业的特点可以归纳为:基础、应用两头依附;技术、投资两个密集;产品、产业两大分散。<\/p>

    基础、应用两头依附<\/strong><\/p>

    基础依附,是指传感器技术的发展依附于敏感机理、敏感材料、工艺设备和计测技术这四块基石。敏感机理千差万别,敏感材料多种多样,工艺设备各不相同,计测技术大相径庭,没有上述四块基石的支撑,传感器技术难以为继。<\/p>

    应用依附是指传感器技术基本上属于应用技术,其市场开发多依赖于检测装置和自动控制系统的应用,才能真正体现出它的高附加效益并形成现实市场。也即发展传感器技术要以市场为导向,实行需求牵引。<\/p>

    技术、投资两个密集<\/strong><\/p>

    技术密集是指传感器在研制和制造过程中技术的多样性、边缘性、综合性和技艺性。它是多种高技术的集合产物。由于技术密集也自然要求人才密集。<\/p>

    投资密集是指研究开发和生产某一种传感器产品要求一定的投资强度,尤其是在工程化研究以及建立规模经济生产线时,更要求较大的投资。<\/p>

    产品、产业两大分散<\/strong><\/p>

    产品结构和产业结构的两大分散是指传感器产品门类品种繁多(共10大类、42小类近6000个品种),其应用渗透到各个产业部门,它的发展既有各产业发展的推动力,又强烈地依赖于各产业的支撑作用。只有按照市场需求,不断调整产业结构和产品结构,才能实现传感器产业的全面、协调、持续发展。<\/p>$detailsplit$

    传感器  .仪器仪表世界网 .2013-01-03 [引用日期2013-02-23] .<\/p>

    WENGLOR传感器  .福州法拉第机电设备星空彩票 [引用日期2013-03-27] .<\/p>

    24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率规划发布  .中华人民共和国工业和信息化部 [引用日期2014-01-21] .<\/p>

    真空度传感器的特点及用途  .中国传感器交易网 .2012-05-15 [引用日期2012-08-12] .<\/p>

    传感器的主要作用及工作原理  .电气自动化技术网 .2011-06-08 [引用日期2012-07-28] .<\/p>

    传感器选型六大基本原则  .中国测控网 [引用日期2013-03-15] .<\/p>

    传感器  .中国国家标准化管理委员会 [引用日期2012-08-28] .<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>定义<\/a><\/p>

    2<\/span>主要作用<\/a><\/p>

    3<\/span>主要特点<\/a><\/p>

    4<\/span>主要功能<\/a><\/p>

    5<\/span>常见种类<\/a><\/p>

    <\/i>电阻式<\/a><\/p>

    <\/i>变频功率<\/a><\/p>

    <\/i>称重<\/a><\/p>

    <\/i>电阻应变式<\/a><\/p>

    <\/i>压阻式<\/a><\/p>

    <\/i>热电阻<\/a><\/p>

    <\/i>激光<\/a><\/p>

    <\/i>霍尔<\/a><\/p>

    <\/i>温度<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>无线温度<\/a><\/p>

    <\/i>智能<\/a><\/p>

    <\/i>光敏<\/a><\/p>

    <\/i>生物<\/a><\/p>

    <\/i>视觉<\/a><\/p>

    <\/i>位移<\/a><\/p>

    <\/i>压力<\/a><\/p>

    <\/i>超声波测距离<\/a><\/p>

    <\/i>24GHz雷达<\/a><\/p>

    <\/i>一体化温度<\/a><\/p>

    <\/i>液位<\/a><\/p>

    <\/i>真空度<\/a><\/p>

    <\/i>电容式物位<\/a><\/p>

    <\/i>锑电极酸度<\/a><\/p>

    <\/i>酸、碱、盐<\/a><\/p>

    <\/i>电导<\/a><\/p><\/div>

    6<\/span>主要分类<\/a><\/p>

    <\/i>按用途<\/a><\/p>

    <\/i>按原理<\/a><\/p>

    <\/i>按输出信号<\/a><\/p>

    <\/i>按其制造工艺<\/a><\/p>

    <\/i>按测量目<\/a><\/p>

    <\/i>按其构成<\/a><\/p>

    <\/i>按作用形式<\/a><\/p>

    7<\/span>主要特性<\/a><\/p>

    <\/i>传感器静态<\/a><\/p>

    <\/i>传感器动态<\/a><\/p>

    <\/i>线性度<\/a><\/p>

    <\/i>灵敏度<\/a><\/p>

    <\/i>分辨率<\/a><\/p>

    8<\/span>选型原则<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>灵敏度的选择<\/a><\/p>

    <\/i>频率响应特性<\/a><\/p>

    <\/i>线性范围<\/a><\/p>

    <\/i>稳定性<\/a><\/p>

    <\/i>精度<\/a><\/p>

    9<\/span>常用术语<\/a><\/p>

    10<\/span>环境影响<\/a><\/p>

    11<\/span>选择使用<\/a><\/p>

    12<\/span>国家标准<\/a><\/p>

    13<\/span>技术特点<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>定义<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>主要作用<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>主要特点<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>主要功能<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>常见种类<\/a><\/i><\/p>

    5.1<\/span>电阻式<\/a><\/i><\/p>

    5.2<\/span>变频功率<\/a><\/i><\/p>

    5.3<\/span>称重<\/a><\/i><\/p>

    5.4<\/span>电阻应变式<\/a><\/i><\/p>

    5.5<\/span>压阻式<\/a><\/i><\/p>

    5.6<\/span>热电阻<\/a><\/i><\/p>

    5.7<\/span>激光<\/a><\/i><\/p>

    5.8<\/span>霍尔<\/a><\/i><\/p>

    5.9<\/span>温度<\/a><\/i><\/p>

    5.10<\/span>无线温度<\/a><\/i><\/p>

    5.11<\/span>智能<\/a><\/i><\/p>

    5.12<\/span>光敏<\/a><\/i><\/p>

    5.13<\/span>生物<\/a><\/i><\/p>

    5.14<\/span>视觉<\/a><\/i><\/p>

    5.15<\/span>位移<\/a><\/i><\/p>

    5.16<\/span>压力<\/a><\/i><\/p>

    5.17<\/span>超声波测距离<\/a><\/i><\/p>

    5.18<\/span>24GHz雷达<\/a><\/i><\/p>

    5.19<\/span>一体化温度<\/a><\/i><\/p>

    5.20<\/span>液位<\/a><\/i><\/p>

    5.21<\/span>真空度<\/a><\/i><\/p>

    5.22<\/span>电容式物位<\/a><\/i><\/p>

    5.23<\/span>锑电极酸度<\/a><\/i><\/p>

    5.24<\/span>酸、碱、盐<\/a><\/i><\/p>

    5.25<\/span>电导<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>主要分类<\/a><\/i><\/p>

    6.1<\/span>按用途<\/a><\/i><\/p>

    6.2<\/span>按原理<\/a><\/i><\/p>

    6.3<\/span>按输出信号<\/a><\/i><\/p>

    6.4<\/span>按其制造工艺<\/a><\/i><\/p>

    6.5<\/span>按测量目<\/a><\/i><\/p>

    6.6<\/span>按其构成<\/a><\/i><\/p>

    6.7<\/span>按作用形式<\/a><\/i><\/p>

    7<\/span>主要特性<\/a><\/i><\/p>

    7.1<\/span>传感器静态<\/a><\/i><\/p>

    7.2<\/span>传感器动态<\/a><\/i><\/p>

    7.3<\/span>线性度<\/a><\/i><\/p>

    7.4<\/span>灵敏度<\/a><\/i><\/p>

    7.5<\/span>分辨率<\/a><\/i><\/p>

    8<\/span>选型原则<\/a><\/i><\/p>

    8.1<\/span>灵敏度的选择<\/a><\/i><\/p>

    8.2<\/span>频率响应特性<\/a><\/i><\/p>

    8.3<\/span>线性范围<\/a><\/i><\/p>

    8.4<\/span>稳定性<\/a><\/i><\/p>

    8.5<\/span>精度<\/a><\/i><\/p>

    9<\/span>常用术语<\/a><\/i><\/p>

    10<\/span>环境影响<\/a><\/i><\/p>

    11<\/span>选择使用<\/a><\/i><\/p>

    12<\/span>国家标准<\/a><\/i><\/p>

    13<\/span>技术特点<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/3/19 15:45:48","UpdateTime":"2015/3/19 16:28:34","RecommendNum":"2","Picture":"2/20150319/635623718706666302949.png","PictureDomain":"img58","ParentID":"13"},{"ID":"27","Title":"温度传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"19","Detail":"

    温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。<\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>主要分类<\/h2>

    接触式<\/h3>

    接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。<\/p>

    温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。<\/p>

    温度传感器(图2)<\/span><\/p>

    一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量1.6~300K范围内的温度。<\/p>

    非接触式<\/h3>

    它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。<\/p>

    常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。<\/p>

    温度传感器(图3)<\/span><\/p>

    辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下,物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制,可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正,终可得到被测表面的真实温度。为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射,从而提高有效发射系数式中ε<\/em>为材料表面发射率,ρ<\/em>为反射镜的反射率。<\/p>

    温度传感器(图4)<\/span><\/p>

    至于气体和液体介质真实温度的辐射测量,则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。<\/p>

    非接触测温优点:<\/strong>测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温 逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。<\/p>


    <\/p>

    2<\/strong>工作原理<\/h2>

    金属膨胀原理设计的传感器<\/p>

    金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸,因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换。<\/p>

    双金属片式传感器<\/p>

    双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成,随着温度变化,材料A比另外一种金属膨胀程度要高,引起金属片弯曲。弯曲的曲率可以转换成一个输出信号。<\/p>

    双金属杆和金属管传感器<\/p>

    随着温度升高,金属管(材料A)长度<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>主要分类<\/a><\/p>

    .<\/i>接触式<\/a><\/p>

    .<\/i>非接触式<\/a><\/p>

    2<\/span>工作原理<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>主要分类<\/a><\/i><\/p>

    1.1<\/span>接触式<\/a><\/i><\/p>

    1.2<\/span>非接触式<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>工作原理<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/13 16:14:42","UpdateTime":"2019/7/5 11:47:40","RecommendNum":"1","Picture":"2/20190705/636979240524362027830.jpg","PictureDomain":"img70","ParentID":"21"},{"ID":"208","Title":"水流量传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和<\/span>霍尔元件<\/a>组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时,磁性转子转动,并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的<\/span>脉冲信号<\/a>反馈给控制器,由控制器判断水流量的大小,调节控制<\/span>比例阀<\/a>的电流,从而通过比例阀控制燃气气量,避免<\/span>燃气热水器<\/a>在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>优点编辑<\/h2>

    水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀<\/a>启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便利启动流量超低(1.5L/min)等优点,深受广大用户喜爱。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>工作原理编辑<\/h2>

    水流转子组件主要由涡轮开关壳、磁性转子、制动环组成。使用水流开关<\/a>方式时,其性能优于机械式压差盘结构,且尺寸明显缩校当水流通过涡轮开关壳,推动磁性转子旋转,不同磁极靠近霍尔元件<\/a>时霍尔元件导通,离开时霍尔元件断开。由此,可测量出转子转速。根据实测的水流量、转子转速和输出信号(电压)的曲线,便可确定出热水器的启动水压,以及启动水压相对应的启动水流量与转子的启动转速。由控制电路,便可实现当转子转速大于启动转速时热水器启动工作;在转速小于启动转速时,热水器停止工作。这样热水器启动水压一般设定在0.01MPa,启动水流量为3~5L/min(需满足热水器标准对高温升的限制)。另外,由于水在永磁材料磁场切割下,变成磁化水<\/a>,水中的含氧量增加,使人洗浴后感觉清爽。制动环的作用是停水时,制止高速旋转的磁性转子转动,终止脉冲信号<\/a>输出。控制器接收不到脉冲信号,立即控制燃气比例阀<\/a>关阀,切断气源,防止干烧。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>基本原理编辑<\/h2>

    水流量传感器是利用霍尔元件<\/a>的霍尔效应<\/a>来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻<\/a>,同时通上5V的直流电压<\/a>并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时,产生不同磁极<\/a>的旋转磁场,切割磁感应线<\/a>,产生高低脉冲电平。由于涡轮流量计<\/a>的输出脉冲信号<\/a>频率与磁性转子的转速成正比,转子的转速又与水流量成正比,根据水流量的大小启动燃气热水器<\/a>。<\/p>

    由水流量传感器的反馈信号通过控制器判断水流量的值。根据燃气热水器机型的不同,选择佳的启动流量,可实现超低压(0.02MPa以下)启动。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>选型技巧编辑<\/h2>

    、精度等级<\/a>。水流量传感器精度等级通常都比较高,通常情况下精度越高对现场的运用环境越灵敏。从经济效益上面来说,不要一味寻求高的精度等级。关于大口径流量的场合,如西气东输工程中,就要挑选高精度的传感器,而关于运送量很小又需计量的场合则能够挑选通常的涡轮流量传感器<\/a>。<\/p>

    第二、密度。密度的稳定性对水流量传感器的计量准确度影响很大,关于常常改变密度的场合,还需对流量系数<\/a>采纳批改的办法的处置,特别关于低流量区域。<\/p>

    第三、流量规模。水流量传感器流量规模的挑选直接影响着它的度<\/a>和运用年限,它还决议着流量传感器口径的挑选。挑选流量规模通常依照如下原则:小流量应大于等于<\/a>外表能够丈量的小流量,大流量应小于等于外表能够丈量的大流量;关于不间断作业小于八小时的场合,其大流量应为实践大流量的1.3倍左右;关于不间断作业超越八小时的场合,其大流量应为实践大流量的1.4倍以上;小流量应为实践小流量的0.8倍为佳。<\/p>

    第四、压力丢失。压力丢失越小,气体在活动过程中的能量消耗就越小,这样能够节约能源、下降运送本钱,进步利用率。所以在挑选的时分,尽量挑选压力丢失小的涡轮流量传感器<\/a>。通常,选用半椭球体<\/a>前导流器<\/a>的涡轮流量传感器比锥体的前导流器的涡轮流量传感器压力丢失要小。<\/p>

    第五、布局方法。布局方法选用以上三种办法断定:内部布局佳选用反推式涡轮流量传感器,由于该布局在必定流量规模内可使叶轮处于浮游状况,轴向不存在接触点,无端面冲突和磨损,可延长轴承的运用寿命;关于水平布局装置的流量传感器,它与管道衔接办法能够是法兰衔接、螺纹衔接和夹装衔接;关于笔直布局装置的流量传感器只能选用螺纹衔接。[1]<\/span> <\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    5<\/strong>水流量传感器与水气联动阀的比较编辑<\/h2>

    压差式水气联动阀<\/a>的缺点是启动水压高,而要想降低启动水压就需要牺牲一定的稳流特性(水压波动时的流量稳定能力)。<\/p>

    为了能使两者兼顾,唯有加大水阀膜片,但这样随着阀体的增大成本会升高,且水流启动压力指标也不能做得太低。对水流量传感器,在出水端增加稳流组件,利用稳流。形圈的几何尺寸及物理性能,通过试验成功开发了适用于不同容量热水器的稳流组件,具有很好的稳流特性(进水压力在0.1~0.5MPa变化时,出水量变化在3L/min以内),保证进水压力变化时,保持流量在一定范围内,达到恒温效果。<\/p>

    比较压差式水气联动阀与水流量传感器,可以看出,前者是机械式,结构较复杂,体积大,但控制电路简单;后者是电气式,结构相对简单,体积小,但控制电路复杂。更为重要的是前者启动水压较高,水路系统阻力较大,不宜用在10L/min以上的大容量热水器AZ;而后者启动水压低,水路系统阻力小,在10L/min以上的大容量热水器上已普遍采用。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    6<\/strong>选型编辑<\/h2>

    在需要更为准确水控体系中水流量传感器用起来会更有用更直观。以脉冲信号<\/a>输出的水流量传感器为例在IC水表<\/a>和流量操控需要更高的水电加热环境中水流量传感器有更强的优势。一同由于PLC操控的便利性水流量传感器的线形输出信号能够直接地接入PLC乃至进得修正和抵偿可进行定量操控和开关电气。因而在一些相对需要更高的水控体系水流量传感器的运用逐渐代替了水流开关<\/a>具有了水流开关的感应功用的一同还满意了水流量计量的需要。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    7<\/strong>在运用中要注意的事项编辑<\/h2>

    水流量传感器在运用中要注意的事项<\/p>

    1、当磁性资料或对传感器发生磁力<\/a>的资料接近传感器<\/a>时其特征能够有所改变。<\/p>

    2、为了防止颗粒、杂物进入传感器在传感器的入水口有必要装置过滤网。3、水流量传感器的装置要避开有较强轰动和摇晃的环境防止影响传感器的丈量精度。[2]<\/span> <\/a><\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>优点编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>工作原理编辑<\/a><\/p>

    3<\/span>基本原理编辑<\/a><\/p>

    4<\/span>选型技巧编辑<\/a><\/p>

    5<\/span>水流量传感器与水气联动阀的比较编辑<\/a><\/p><\/div>

    6<\/span>选型编辑<\/a><\/p>

    7<\/span>在运用中要注意的事项编辑<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>优点编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>工作原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>基本原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>选型技巧编辑<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>水流量传感器与水气联动阀的比较编辑<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>选型编辑<\/a><\/i><\/p>

    7<\/span>在运用中要注意的事项编辑<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 14:36:52","UpdateTime":"2015/4/29 14:36:52","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659150032025155311.jpg","PictureDomain":"img65","ParentID":"202"},{"ID":"209","Title":"空气流量传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    空气流量传感器<\/a>,也称<\/span>空气<\/a>流量计<\/a>,是<\/span>电喷发动机<\/a>的重要传感器之一。它将吸入的<\/span>空气<\/a>流量转换成电信号送至<\/span>电控单元<\/a>(<\/span>ECU<\/a>),作为决定喷油的基本信号之一,是测定吸入发动机的空气流量的传感器。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>概述编辑<\/h2>

    电子控制汽油喷射发动机<\/a>为了在各种运转工况下都能获得佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器<\/a>或线路出现故障,ECU得不到正确的进气量信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器<\/a>有多种型式,常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>结构原理编辑<\/h2>

    在电子控制燃油喷射装置上,测定发动机所吸进的空气量的传感器,即空气流量传感器是决定系统控制精度的重要部件之一。当规定发动机所吸进的空气、混合气的空燃比(A/F)的控制精度为±1.0时,系统的允许误差为±6[%]~7[%],将此允许误差分配至系统的各构成部件上时,空气流量传感器所允许的误差为±2[%]~3[%]。<\/p>

    汽油发动机所吸进空气流量的大值与小值之比max/min在自然进气系统中为40~50,在带增压的系统的中为60~70,在此范围内的,空气流量传感器应能保持±2~3[%]的测量精度,电子控制燃油喷射装置上所用的空气流量传感器在很宽的测定范围上不仅应能保持测量精度,而且测量响应性也要,可测量脉动的空气流,输出信号的处理应简单。<\/p>

    根据空气流量传感器特征的不同,将燃油控制系统按进气量的计量方式分为直接测量进气量的L型控制与间接计量进气量的D型控制(根据进气歧管负压与发动机的转速间接计量进气量。D型控制方式中的微机ROM内,预先储存着以发动机转速和进气管内的压力为参数的的各种状态下的进气量,微机根据所测的各运转状态下的进气压力与转速,参照ROM所记忆的进气量,可以算出燃油量L型控制所用的空气流量计与一般工业流量传感器基本相同,但它能适应汽车的苛环境,但对踏油门时出现的流量的急剧变化的响应要求及在传感器前后进气歧管的形状引起的不均匀气流中也能高精度检测的要求。<\/p>

    初的电子燃油喷射控制系统的采用的不是微机。而是模拟电路,那时采用的是活门式的空气流量传感器,但随着微机用于控制燃油喷射,也出现了其他几种的空气流量传感器。<\/p>

    活门式空气流量传感器的的结构。<\/p>

    活门式空气流量传感器装在汽油发动机上,安装于空气滤清器与节气门之间,其功能是检测发动机的进气量,并把检测结果转换成电信号,再输入微机中。该传感器是由空气流量计与电位计两部分组成。<\/p>

    先看空气流量传感器的工作过程。由空气滤清器吸入的空气冲向活门,活门转到进气量与回位弹簧平衡的位置处停止,也就是说,活门的开度与进气量成成正比。在活门的转动轴还装有电位计,电位计的滑动臂与活门同步转动,利用滑动电阻的电压降把测量片的开度转换成电信号,然后输入到控制电路中。<\/p>

    卡曼涡旋式空气流量传感器<\/p>

    为了克服活门式空气流量传感器的缺点,即在保证测量精度的前提下,扩展测量范围,并且取消滑动触点,有开发出小型轻巧的空气流量传感器,即卡曼涡旋式空气流量传感器。卡曼涡旋是一种物理现象,涡旋的检测方法、电子控制电路与检测精度根本无关,空气的通路面积与涡旋发生柱的尺寸变化决定检测精度。又因为这种传感器的输出的是电子信号(频率),所以向系统的控制电路输入信号时,可以省去AD转换器。因此,从本质来看,卡曼涡旋式空气流量传感器是适用于微机处理的信号。这种传感器有以下三个优点:测试精度高,可以输出线形信号,信号处理简单;长期使用,性能不会发生变化;因为是检测体积流量所以不需要对温度及大气压力进行修正。<\/p>

    这种空气流量传感器的流量检测的原理电路如图,当有卡曼涡旋产生时,就随着速度及压力的变化,流量检测的基本原理就是利用其中速度的变化。空气流量传感器输出至控制组件的信号波形如图。信号为方波、数字信号。进气量越多,卡曼涡旋的频率越高,空气流量传感器输出信号的频率就越高。<\/p>

    温温压补偿空气流量传感器,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-10℃~+300℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量。[1]<\/span> <\/a><\/p>

    空气流量传感器的大优点是仪表系数不受测量介质物性的影响,可以由一种典型介质推广到其他介质上。但由于液、气的流速范围差别很大,导致频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中,滤波器的通带不同,电路参数亦不同,因此,同一电路参数不能用于测量不同介质。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>测量范围编辑<\/h2>

    空气流量传感器<\/a>的仪表通经及其测量范围见下表:<\/p>

    仪表通径<\/strong><\/p><\/td>

    代码<\/strong><\/p><\/td>

    标准量程<\/strong><\/p><\/td>

    代码<\/strong><\/p><\/td>

    扩展量程<\/strong><\/p><\/td><\/tr>

    DN25 <\/strong>(1\")<\/p><\/td>

    S<\/p><\/td>

    2.5-25 m3/h<\/p><\/td>

    W<\/p><\/td>

    4-40 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    DN40<\/strong> (1.5\")<\/p><\/td>

    S<\/p><\/td>

    5-50 m3/h<\/p><\/td>

    W<\/p><\/td>

    6-60 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    DN50<\/strong> (2\")<\/p><\/td>

    S1<\/p><\/td>

    6-65 m3/h<\/p><\/td>

    W1<\/p><\/td>

    5-70 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    S2<\/p><\/td>

    10-100 m3/h<\/p><\/td>

    W2<\/p><\/td>

    8-100 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    DN80<\/strong> (3\")<\/p><\/td>

    S1<\/p><\/td>

    13-250 m3/h<\/p><\/td>

    W1<\/p><\/td>

    10-160 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    S2<\/p><\/td>

    20-400 m3/h<\/p><\/td>

    W2<\/p><\/td><\/tr>

    DN100<\/strong>(4\")<\/p><\/td>

    S1<\/p><\/td>

    20-400 m3/h<\/p><\/td>

    W1<\/p><\/td>

    13-250 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    S2<\/p><\/td>

    32-650 m3/h<\/p><\/td>

    W2<\/p><\/td><\/tr>

    DN150<\/strong>(6\")<\/p><\/td>

    S1<\/p><\/td>

    32-650 m3/h<\/p><\/td>

    W1<\/p><\/td>

    80-1600 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    S2<\/p><\/td>

    50-1000 m3/h<\/p><\/td>

    W2<\/p><\/td><\/tr>

    DN200<\/strong>(8\")<\/p><\/td>

    S1<\/p><\/td>

    80-1600 m3/h<\/p><\/td>

    W1<\/p><\/td>

    50-1000 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    S2<\/p><\/td>

    130-2500 m3/h<\/p><\/td>

    W2<\/p><\/td><\/tr>

    DN 250<\/strong>(10\")<\/p><\/td>

    S1<\/p><\/td>

    130-2500 m3/h<\/p><\/td>

    W1<\/p><\/td>

    80-1600 m3/h<\/p><\/td><\/tr>

    S2<\/p><\/td>

    200-4000 m3/h<\/p><\/td>

    W2<\/p><\/td><\/tr>

    DN 300<\/strong>(12\")<\/p><\/td>

    S<\/p><\/td>

    200-4000 m3/h<\/p><\/td>

    W1<\/p><\/td>

    130-2500 m3/h<\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>

    检测原理<\/strong><\/p>

    野外的架空电线被风吹时会呜呜发出声响。风速越高声音频率越高,这是因为气流流过电线后形成涡旋所致,液体、气体等流体中均会发生这种现象,利用这一现象可以制成涡旋式流量传感器。在管道里设置柱状物之后形成两列涡旋,根据涡旋出现的频率就可以测量流量。因为涡旋成两列平行状,并且左右交替出现,与街道两旁的路灯类似,所以有涡街之称。因为这种现象首先为卡曼发现,所以也叫作卡曼涡街超声波式卡曼涡旋空气流量传感器超声波空气流量传感器设有两个进气通道,主通道和旁通道,进气流量的检测部分就设在主通道上,设置旁通道的目的是为了能够调整主通道的流量,以便使主通道的检测特性呈理想状态。也就是说,对排气量不同的发动机来说,通过改变空气流量传感器通道截面大小的方法,就可以用一种规格的空气流量传感器来覆盖多种发动机。主通道上的三角柱和数个涡旋放大板构成卡曼涡旋发生器。在产生卡曼涡旋处的两侧,相对地设置了属于电子检测装置的超声波发送器和超声波接受器,也可以把这两个部件归入传感器,这两个电子传感器产生的电信号经空气流量传感器的控制电路(混合集成电路)整形、放大后成理想波形,再输入到微机中。为了利用超声波检查涡旋,在涡旋通道的内壁上都粘有吸音材料,目的是防止超声波出现不规则反射。<\/p>

    压力变化检测型卡曼涡旋式空气流量传感器<\/p>

    涡流是从涡旋发生器两端交替发生的,因此涡旋发生器两端交替产生的,因此涡旋发生器的两端的压力也是交替变化,这种压力的变化通过涡流发生器下游侧锥型柱上的导压孔引导到反光镜腔中,反光镜腔中的反光镜是用很细的张紧带张紧的,所以,张紧带上出现扭曲与振动,此外,利用板弹簧给张紧带加上适当的张力,由此,除振动与涡旋压力之外的压力变化等难以造成影响,从而可得到稳定的扭转与振动。<\/p>

    因涡旋出现而形成的压力经导压孔到反光镜腔中,与反射腔中的压力变化同步、反光镜在张紧带上形成扭转、振动。反光镜非常轻巧,即使在低流量、压力变化非常小的状况下,也会动作。在反光镜的上部,相应配置有发光二极管与光敏三极管等构成的光传感器,二极管发出的光经反光镜反射,并射到光敏三极管上时,就会变成电流,经波形电路后输出。<\/p>

    特性<\/h3>

    当在30秒内使节气门从关闭到全打开,即快速打开时,这种传感器的响应特性如图所示,图下的曲线为经F/V变换后的卡曼涡旋空气流量传感器的输出特性,图上的曲线为节气门的开度特性,由图可知对节气门中流量的变化,空气流量传感器都能准确地反映出来(1~45毫秒)空气流速与频率关系:在非常宽的流速范围内空气流速与涡旋频率之间呈现直线关系。<\/p>

    带微差压力传感器的超声波型卡曼涡旋空气流量传感器:<\/p>

    卡曼涡旋空气流量传感器的特点:精度高、寿命长,可靠性高。但是,高性能的发动机即进一步降低油耗、提高输出功率的发动机还要求扩展进气量的检测范围,但是老式超声波型卡曼涡旋空气流量传感器在高流量的区域将产生过调制的现象,受这一因素的影响,这种传感器有计量范围不足的缺点。为此,又研制出带微差压力传感器的空气流量传感器。<\/p>

    1、采用压力损耗小的涡旋发生器:涡旋发生器的功能是在整个流量范围内形成稳定的涡旋。<\/p>

    2、压力损耗较小的管道结构。<\/p>

    3、测量微小的涡旋压力。<\/p>

    4、带微差压力传感器的空气流量传感器。<\/p>

    热丝式空气流量传感器的结构:<\/p>

    作为发热体的热丝是用直径为70um的铂丝制成的,张紧装于管道内部,设计时就使其比进气温度高120度。在温度传感器还有空气温度补偿电阻。它是由氧化铝陶瓷基片印刷的铂膜而形成的,它是于精密电阻一起设置在管道内。为防止附着在热丝上的灰尘等造成性能下降,设有灰尘燃烧电路,在点火开关置于断开档时,在一定的条件下,将热丝加热到1000度以上,并保持约1秒,烧掉灰尘等附着物。因为是用铂丝做发热元件,所以响应性好。<\/p>

    与此类似的还有热膜丝空气流量传感器(H/F),与H/W传感器类似,H/F也是采用平面形薄膜电阻器作为发热元件。制造方法是:在氧化铝基片上蒸发出的铂的薄膜,通过图形制作形成梳状电阻,再调节到所要求的电阻值,此后,作成保护膜,再接好电极引线。与热丝式相比,热膜式发热元件的响应性稍差,但因为它是通过图形法制成的,所以电阻值较高,消耗的电流小,可以做到小型、轻巧。此外,因其发热元件是平面型的,从上游观察时,可设法使其投影面积做的很小,这样的设置在计量通道内时就可以减少附着物,即提高抗污性。<\/p>

    节气门<\/h3>

    节气门传感器用于把节气门开度转换成电压信号,通过ECU控制喷油量。常用的有开关式节气门位置传感器和线形节气门传感器两种,其中开关式节气门位置传感器虽然结构比较简单,但其输出是非连续的。除了上述三种,用于汽车发动机电子控制的传感器还有压力传感器、氧气传感器、温度传感器、爆震传感器、曲轴位置传感器、转速传感器等。现代汽车凡是采用电子控制的系统或装置,都离不开传感器,如自动变速器、汽车制动防抱死系统、驱动防滑系统等。尤其是近几年,车用电子装置越来越多,如安全报警装置、通信装置、娱乐装置以及为提高舒适、减轻疲劳采用的辅助驾驶装置等等。当然,国产汽车在电子控制技术方面才刚刚起步,主要集中在发动机的电子控制,正因为如此,汽车传感器压力开关在中国才会有更为广阔的发展空间。<\/p>

    空气流量<\/h3>

    空气流量传感器发动机电子控制系统中很重要的一项控制内容就是佳空燃控制,为达到这个目的,必须对发动机进气空气流量进行的测量。常用的空气流量传感器有风门式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计、热膜式空气流量计。风门式空气流量计结构简单、可靠性高,但进气阻力大,响应较慢且体积大;而热线式空气流量计由于无运动部件,不但工作可靠,而且响应快,缺点是在流速分布不均时误差较大。虽然热膜式空气流量计的工作原理和热线式空气流量计类似,但由于热膜式传感器不使用白金线作为热线,而是将热线电阻、补偿电阻等用厚膜工艺制作,在同一陶瓷基片上,使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力,从而增加了发热体的强度,不但使空气流量计的可靠性进一步提高,也使误差减小,性能更好称重传感器。<\/p>

    空气流量喷油量<\/h3>

    空气流量传感器(MAF)它通过感知进入发动机的空气所带走自身的热量来计算进入发动机的空气量,动力系统控制模块(PCM)利用空气质量流量监视实际进入发动机的进气量,并计算主要供油量。进入发动机的空气量大,空气流量传感器感知的数值就大,表示发动机正在处在加速或高负荷工况下,反之则表示发动处于减速或怠速状态。<\/p>

    长期/短期燃油调整是通过PCM改变喷油嘴脉冲宽度以保持发动机的空燃比尽量接近14.7∶1(佳比例)。无论是短期燃油调整还是长期燃油调整的数据都可以通过汽车诊断仪进行检测。短期燃油调整和长期燃油调整之间重要的差别是前者表示短时期的小变化,而后者表示长时期的较大变。<\/p>

    短期燃油调整是汽车发动机电控系统的一部分。当发动机处于闭环状态时,短期燃油调整将对空燃比进行小的、临时的修正。短期燃油调整连续不断地监测来自氧传感器的输出电压,并以0.45V为参考点。当发动机处于闭环状态时,氧传感器的信号电压应在0.1~0.9V的恒定范围内变化。当PCM监测到的氧传感器电压在参考点0.45V附近稳定地变化时,PCM就连续地调整供油量,以保证发动机的空燃比尽量接近14.7∶1。短期燃油调整的数值用-100%~+100%之间的百分比表示,中间点为0%。如果短期燃油调整的数值为0%,则表示空燃比为为理想值14.7∶1,混合气既不太浓,也不太稀。如果短期燃油调整显示高于0%的正值,则表示混合气较稀,PCM在对供油系统进行增加喷油量的调整。如果短期燃油调整显示低于0%的负值,则表示混合气较浓,PCM在对供油系统进行减少喷油量的调整。如果混合气过稀或过浓的程度超过了短期燃油调整的范围,这时就要进行长期燃油调整<\/p>

    长期燃油调整值是由短期燃油调整值得到,并代表了燃油偏差的长期修正值。如果长期燃油调整显示0%表示为了保持PCM所控制的空燃比,供油量正合适;如果长期燃油调整显示的是低于0%的负值,则表明混合气过浓,喷油量正在减少(喷油脉宽减小);如果长期燃油调整显示的是高于0%的正值,则表明混合气过稀,PCM正在通过增加供油量(喷油脉宽增大)进行补偿。长期燃油调整的数值可以表示动力控制模块已经补偿了多少。尽管短期燃油调整可以更频繁地对燃油供给量进行范围较广的小量调整,但长期燃油调整可以表示出短期燃油调整向稀薄或浓稠方向调整的趋势。长期燃油调整可以在较长时间后将朝所要求的方向明显地改变供油量。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>检修要领编辑<\/h2>

    空气流量信号是发动机电控单元(ECU)控制混合汽浓度的主信号之一,如果进气量增大,ECU控制的喷油量也大,反之亦然。<\/p>

    对汽车的影响<\/h3>

    虽然空气流量传感器失常不至于造成发动机无法启动,但是肯定会影响发动机的动力性能,如怠速不稳、加速不良、进气管“回火”以及排气管冒黑烟等,同时引起尾气排放超标。<\/p>

    ⑴引起发动机加速不良<\/p>

    一辆帕萨特GLi轿车,行驶里程4.5万km,将发动机加速到4200r/min,再踩加速踏板,发动机的转速反而下降。用VAG1551故障诊断仪检测,无故障码存储。读取4200r/min时的数据流,发现空气流量数据只能达到1.1~1.3g/s,而且不能随着节气门的开闭而变化。更换空气流量传感器后,故障被排除。究其原因。空气流量传感器的输出信号偏差不足以让电控单元(ECU)纪录故障码,但是由于空气流量信号不能准确反映实际的进气量,导致ECU据此控制的喷油量偏少,所以发动机的转速不升反降。<\/p>

    ⑵导致进气管“回火”<\/p>

    一辆捷达王轿车。出现发动机怠速抖动,急加速时进气管“回火”的现象。检查进气系统,没有发现漏气。更换燃油滤清器,清洗4个喷油器,无效。检查燃油压力,怠速和加速时都正常。拆下空气流量传感器的插接器试车,故障现象大有好转。测量空气流量传感器各端子的电阻值,正常。后发现,空气流量传感器的热膜式电阻上粘有灰尘。用汽化器清洗剂清除积尘后,故障被排除。<\/p>

    对于采用热膜式空气流量传感器的电喷发动机,它以恒定的电压加在热膜(电阻)的两端,使电阻发热,其温度由电路控制。ECU根据流过热膜电阻的电流大小来判断进气量的多少,并决定喷油量,以适应发动机不同工况的需要。如果热膜上积尘,形成隔热层,当进气量变大时,其温度变化减慢,所需电流变小,ECU据此确定的喷油量会减小。而此时的实际进气量比较大,于是导致混合汽过稀,终引发发动机怠速抖动,急加速时“回火”等故障现象。<\/p>

    ⑶自动变速器无法升入超速挡<\/p>

    如果空气流量传感器对地短路,将造成混合汽过稀,使发动机的输出功率下降,会导致自动变速器无法升入超速挡。此时应当更换空气流量传感器。<\/p>

    初步判断<\/h3>

    空气流量传感器的故障分为两大类,一类是信号超出规定的范围,表示空气流量传感器已经失效。现代电控汽车具有失效保护功能,当某个传感器的信号失效时,电控单元(ECU)会以一个固定的数值来代替,或者用其他传感器的信号代替有故障传感器的信号。空气流量传感器失效后。ECU用节气门位置传感器的信号代替之。另一类是信号不准确(即性能漂移)。空气流量传感器信号不准确产生的危害性可能比没有信号更大。这是因为。既然信号没有超出规定的范围。电控单元(ECU)会按照这一不准确的空气流量信号控制喷油量,所以往往造成混合汽过稀或者过浓。如若没有空气流量信号,ECU会利用节气门位置传感器的信号代替,发动机的怠速反而比较稳定。<\/p>

    利用这一特性,可以通过拔下空气流量传感器插接器判断其性能。<\/p>

    ①如果故障现象没有变化,说明空气流量传感器已经损坏。这是因为ECU确认空气流量传感器失效后,已经采用节气门位置传感器信号代替之。此时有没有空气流量传感器的结果是一样的,所以故障现象没有变化。<\/p>

    ②如果故障现象有所减轻,说明空气流量传感器的性能发生漂移,信号偏值。由于空气流量信号处在有效范围之内,ECU按照失真的信号控制喷油量,引起明显的故障现象。拔下空气流量传感器的插接器后,ECU认为空气流量传感器完全失效,就改用节气门位置传感器的信号来代替,所以发动机的工作状况有所好转。<\/p>

    ③如果故障现象有所恶化。说明空气流量传感器正常。这是因为在拔下插头前,ECU按照正常的空气流量传感器信号控制喷油量。拔下插头后,ECU改用节气门位置传感器信号控制喷油,由于后者的控制精度不如前者高,所以故障现象有所恶化。<\/p>

    另外,由于空气流量传感器信号是控制空燃比的主要依据,所以可以使用红外线尾气分析仪测量发动机怠速工况以及2000r/min稳定工况时的尾气成分。如果与标准数值相差太大,则可能是空气流量传感器性能不良引起的故障。<\/p>

    故障码的特点<\/h3>

    ⑴热膜式空气流量传感器(G70)失效后,电控单元(ECU)不直接给出空气流量传感器的故障码,而是通过其他故障码表现出来,通常是“00561”(混合汽调整值超过调整极限)或者“17916”(达到怠速调整系统理论上限值)。<\/p>

    ⑵发动机其他部件失常可能记录空气流量传感器的故障码。在维修实践中,常见以下几种情况记录空气流量传感器的故障码。<\/p>

    ①节气门脏污,可能记录空气流量传感器的故障码。一辆宝来1.8T轿车。在正常行驶中。有时仪表盘上的ASR(驱动防滑控制)指示灯突然点亮,按压ASR灯开关无效,只有关闭点火开关,重新启动发动机,ASR灯才会熄灭。连接故障诊断仪VAS5051进行检测,读出“发动机系统中显示的空气流量传感器G70信号值过小”故障信息。检测G70各端子的电阻,均未超过1.5Ω。观察G70的波形,正常。更换G70,无效。该车采用CAN-BUS多路信息传输系统。ABS/ASR控制单元与发动机控制单元通过CAN-BUS总线进行通信联络。一方面,当节气门体脏污后,节气门的开度值增大,而实际进气量并没有增加。导致G70的信号与节气门的开度不匹配,因而记录“发动机系统中显示的空气流量传感器G70信号值过小”的故障信息。另一方面,ASR系统实行驱动防滑控制是通过降低发动机的转速以调节发动机的输出转矩来实现的,因此故障现象虽然表现在制动系统,但是故障根源却在发动机。当节气门开度信号和空气流量信号出现偏差时(节气门的开度大,而G70测出的实际进气量偏小),ABS/ASR控制单元认为发动机减少了功率输出,正在进行驱动防滑控制,于是点亮ASR指示灯。<\/p>

    ②节气门位置传感器性能失常,可能记录空气流量传感器的故障码。一辆捷达轿车,用故障诊断仪检测,读出空气流量传感器信号不合理的故障码。更换空气流量传感器,却无效。所谓“不合理”,是与相关传感器的信号进行比较而言的。事实上,ECU是根据发动机转速、节气门位置信号与空气流量信号的比较来确定发动机负荷的。进一步检查节气门位置传感器,发现其大学习值和小学习值与规定值不相符,并且无法进行基本设定。更换节气门总成(含节气门位置传感器)并进行基本设定后,故障被排除。<\/p>

    ③氧传感器损坏,可能记录空气流量传感器的故障码。当捷达王轿车的氧传感器损坏后,会记忆空气流量传感器的故障码,其原理是:由于“缺缸”等原因引起燃油燃烧不完全,超出λ的调节范围,造成氧传感器的信号失准,于是发动机ECU在混合汽过稀与过浓之间持续地来回调节。ECU接收到的空气流量信号与氧传感器信号相互矛盾。但是从实际效果上看,氧传感器损坏无法调整λ与空气流量传感器信号严重漂移是一样的,ECU按照优先原则,便记忆空气流量传感器的故障码。<\/p>

    数据流分析<\/h3>

    ⑴空气流量传感器信号参数的单位和变化范围取决于空气流量传感器的类型。翼板式、热线式和热膜式空气流量传感器的参数单位是“V”,范围为0~5V。该参数的大小一般与进气量成反比,即进气量增加时,输出电压数值下降,“5V”表示进气量小。“0V”表示进气量大。<\/p>

    涡流式空气流量传感器的信号参数的单位是“Hz”或“ms”,其变化范围为0~1600Hz或0~625ms。怠速时的数值为25~50Hz,2000r/min时的数值为70~100Hz。如果在不同工况下的数值与标准值相差很大或者没有变化。说明空气流量传感器有故障。<\/p>

    ⑵通过分析空气流量传感器的数据流,可以判断发动机进气系统是否存在漏气现象。在正常情况下,怠速时空气流量信号数据为2.5g/s左右。若小于2.0g/s,说明进气系统存在漏气:若大于4.0g/s,说明发动机存在额外负荷。<\/p>

    一辆奥迪A6 1.8T轿车,装备手动变速器,发动机运转时,每隔2~3min就抖动一次。但是发动机启动及加速都正常。连接故障诊断仪VAS5052,进入01-08-02,读取数据流,第4区显示的空气流量数据在0.3~3.5g/s之间做周期性的频繁跳动。检查发现。空气滤清器壳体与进气软管连接处下部的卡箍没有安装好,造成漏气。对漏气处进行处理后。故障排除。<\/p>

    ⑶在检测过程中,维修人员会发现,断开空气流量传感器的插接器后,数据流里依然可以看到空气流量的数据,而且处在正常的范围内,急加速的反应也灵敏。它实际上是控制系统的故障运行模式,是发动机ECU根据转速和负荷等信号给出的空气流量备用数据。<\/p>

    维修要点<\/h3>

    ⑴热线和热膜脏污后的清洗<\/p>

    如果发动机存在“回火”故障,往往对空气流量传感器造成严重危害。由于发动机的气流在进气歧管内逆向流动(即“回火”),其中含有炭颗粒,这些炭颗粒容易黏附在空气流量传感器的感应元件上,并产生如下后果:在怠速时,空气流量传感器的信号偏大,而在加速及大负荷时信号偏小。<\/p>

    热线是否具有自洁能力的检查方法是:拆下空气滤清器,从空气流量传感器的进气口处察看热线,若发动机熄火5s后看不到热线发出微红的辉光约1s,说明热线的自洁能力已经丧失。<\/p>

    热线(热膜)污染后,可以在热机、怠速状态下。拆下空气滤清器的滤网,采用汽化器清洗剂直接喷射热线或热膜,以清除黏附在其上的积炭。<\/p>

    ⑵热膜式空气流量传感器<\/a>损坏后的处理<\/p>

    不少车型采用BOSCH公司生产的热膜式空气流量传感器,其核心部分由一块集成电路(数/模转换电路)和惠斯登电桥所组成,没有设置稳压电路。因此,当电源电压过高或者出现瞬间高电压时,这种热膜式空气流量传感器容易烧坏。而电路峰值电压过高(超过16V)的原因,往往是蓄电池硫化严重,使其容量下降,无法吸收发电机的峰值电压,所以蓄电池硫化是导致热膜式空气流量传感器损坏的原因之一。解决办法是:在热膜式空气流量传感器的前端加装一个7812三端子稳压集成电路。<\/p>

    ⑶堵住空气不经过计量的进入途径<\/p>

    这些不正常途径包括:进气管破裂,真空软管松脱,进气歧管与汽缸盖密封不严。如果存在以上情况。部分空气将不经过空气流量传感器的计量而直接进入汽缸,终导致发动机混合汽失调。<\/p>

    ⑷大众车系空气流量传感器损坏后的代用问题<\/p>

    大众车系的空气流量传感器是一个故障多发部件。空气流量传感器损坏后,若一时找不到原厂配件,就面临着零件的通用互换问题。如果发动机安装了不同型号的空气流量传感器,会使喷油量的控制不准确。在开环控制阶段,可能导致发动机的耗油量增加,三元催化转化器的温度过高;在闭环控制阶段,氧传感器会不断对混合汽浓度进行修正,使空燃比频繁变动,终导致发动机工作不稳定。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>概述编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>结构原理编辑<\/a><\/p>

    3<\/span>测量范围编辑<\/a><\/p>

    <\/i>特性<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>节气门<\/a><\/p>

    <\/i>空气流量<\/a><\/p>

    <\/i>空气流量喷油量<\/a><\/p>

    4<\/span>检修要领编辑<\/a><\/p>

    <\/i>对汽车的影响<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>初步判断<\/a><\/p>

    <\/i>故障码的特点<\/a><\/p>

    <\/i>数据流分析<\/a><\/p>

    <\/i>维修要点<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>概述编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>结构原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>测量范围编辑<\/a><\/i><\/p>

    3.1<\/span>特性<\/a><\/i><\/p>

    3.2<\/span>节气门<\/a><\/i><\/p>

    3.3<\/span>空气流量<\/a><\/i><\/p>

    3.4<\/span>空气流量喷油量<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>检修要领编辑<\/a><\/i><\/p>

    4.1<\/span>对汽车的影响<\/a><\/i><\/p>

    4.2<\/span>初步判断<\/a><\/i><\/p>

    4.3<\/span>故障码的特点<\/a><\/i><\/p>

    4.4<\/span>数据流分析<\/a><\/i><\/p>

    4.5<\/span>维修要点<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 14:42:16","UpdateTime":"2015/4/29 14:42:16","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659153098228273109.jpg","PictureDomain":"img67","ParentID":"203"},{"ID":"212","Title":"液体流量传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    摘要编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>分类编辑<\/h2>

    液体流量传感器<\/a>,可分为有腐蚀液体流量传感器<\/a>以及没有腐蚀液体流量传感器<\/a>,这只是从介质方面来区分的,也是在应用选要个注意的事项。[1]<\/span> <\/a>断定了液体的性质后,就依据咱们自身运用的需求来分,计量型液体流量传感器或是模仿量信号输出流量传感器,计量类的如今一般有脉冲信号(赛盛尔水流量传感器)的,模仿量信号输出如今较多的是开关量信号输出(如干簧管式水流开关),也能够转换成电流和电压信号,模仿量的只提供一个模仿(开关)量,不能进行计量,相对来讲较为粗豪,没有计量型的液体流量传感器的精度高,模仿量的发动流量也是开关量液体流量传感器要思考的一个事项。按精度来分,有水表级的(分B级和A级,一般是在2%到3%的差错内,是要有计量证的),超出在5%-10%电子类的如今一般用来当开关量<\/a>信号运用,或是水控水加热等运用,比方电热水器,饮水机,咖啡机,燃气热水器用水流量传感器(赛盛尔水流量传感器)。一句话总结:一从介质下手,二从运用需求入水,三从精度下手,就能够选到你想要的液体流量传感器。[2]<\/span> <\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>工作原理编辑<\/h2>

    当被测液体流过传感器时,在流体作用下,叶轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比。叶轮的转动周期地改变磁回路的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生频率与叶片旋转频率相同的感应电动势,经放大后,进行转换和处理。<\/p>

    涡轮流量计的实用流量方程为:<\/p>

    式中,……为体积流量,;<\/p>

    ……流量计输出信号的频率,;<\/p>

    ……流量计的仪表系数,。<\/p>

    流量计的系数与流量(或管道雷诺数)的关系曲线如图1.1所示。由图可见,仪表系数分为二段,即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二,其特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关。非线性段特性受轴承摩擦力,流体粘性阻力影响较大。当流量低于传感器流量下限时,仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流量超过流量上限时要注意防止气蚀现象。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>产品特点编辑<\/h2>

    迅尔仪表生产的液体流量传感器拥有以下特点:<\/p>

    n高度,一般可达±1%R、±0.5%R,高精度型可达±0.2%R;(R指读数误差)<\/p>

    n重复性好,短期重复性可达0.05%~0.2%,正是由于良好的重复性,如经常校准或在线校准可得到极高的度,在贸易结算中是优先选用的流量计;<\/p>

    n输出脉冲频率信号,适于总量计量及与计算机连接,无零点漂移,抗干扰能力强;<\/p>

    n原始脉冲频率范围(10Hz~1.5KHz),信号分辨力强;<\/p>

    n量程比宽,10:1~20:1;<\/p>

    n结构紧凑轻巧,安装维护方便,流通能力大;<\/p>

    n适用高压测量,仪表表体上不必开孔,易制成高压型仪表;<\/p>

    n专用型传感器类型多,可根据用户特殊需要设计为各类专用型传感器,例如低温型﹑双向型﹑井下型﹑混砂专用型等;<\/p>

    n可制成插入型,适用于大口径测量,压力损失小,价格低,可不断流取出,安装维护方便。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>技术参数编辑<\/h2>

    LWGY<\/strong>传感器<\/strong>通用指标<\/strong>表3.1<\/strong><\/p><\/td><\/tr>

    被测介质<\/strong><\/p><\/td>

    无杂质、低粘度、无强烈腐蚀性液体<\/p><\/td><\/tr>

    执行标准<\/strong><\/p><\/td>

    涡轮流量传感器(JB/T9246-1999)<\/p><\/td><\/tr>

    检定规程<\/strong><\/p><\/td>

    涡轮流量计(JJG1037-2008)<\/p><\/td><\/tr>

    仪表口径<\/strong><\/p>

    及连接方式<\/strong><\/p><\/td>

    法兰连接型<\/strong><\/p><\/td>

    DN15-DN200<\/p><\/td><\/tr>

    螺纹连接型<\/strong><\/p><\/td>

    DN4-DN50<\/p><\/td><\/tr>

    夹装连接型<\/strong><\/p><\/td>

    DN4-DN200<\/p><\/td><\/tr>

    法兰标准<\/strong><\/p><\/td>

    常规标准<\/p><\/td>

    GB/T9113-2000<\/p><\/td><\/tr>

    其他标准<\/p><\/td>

    国际管法兰标准<\/p><\/td>

    如德标DIN、美标ANSI、日标JIS<\/p><\/td><\/tr>

    国内管法兰标准<\/p><\/td>

    如化工部标准、机械部标准<\/p><\/td><\/tr>

    螺纹规格<\/strong><\/p><\/td>

    常规规格<\/p><\/td>

    英制管螺纹(外螺纹)<\/p><\/td><\/tr>

    其他规格<\/p><\/td>

    内螺纹、球面螺纹、NPT螺纹等<\/p><\/td><\/tr>

    精度等级<\/strong><\/p><\/td>

    ±1%R、±0.5%R、±0.2%R(需特制)<\/p><\/td><\/tr>

    重复性<\/strong><\/p><\/td>

    ≤0.15%、≤0.1%、≤0.03%<\/p><\/td><\/tr>

    量程比<\/strong><\/p><\/td>

    1:10;1:15;1:20<\/p><\/td><\/tr>

    检定条件<\/strong><\/p><\/td>

    检定装置<\/strong><\/p><\/td>

    标准表法液体流量检定装置<\/p>

    静态质量法液体流量标定装置<\/p><\/td><\/tr>

    环境条件<\/strong><\/p><\/td>

    环境温度<\/p><\/td>

    20℃<\/p><\/td><\/tr>

    相对湿度<\/p><\/td>

    65%<\/p><\/td><\/tr>

    使用条件<\/strong><\/p><\/td>

    介质温度<\/strong><\/p><\/td>

    T1<\/strong>(一般型,标配)<\/p><\/td>

    -20℃~+80℃<\/p><\/td><\/tr>

    T2<\/strong>(高温型,订制)<\/p><\/td>

    -20℃~+120℃<\/p><\/td><\/tr>

    T3<\/strong>(高温型,订制)<\/p><\/td>

    -20℃~+150℃<\/p><\/td><\/tr>

    环境温度<\/strong><\/p><\/td>

    -20℃~+60℃<\/p><\/td>

    相对湿度<\/strong><\/p><\/td>

    5%~90%<\/p><\/td><\/tr>

    大气压力<\/strong><\/p><\/td>

    86Kpa~106Kpa[3]<\/span> <\/a><\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    5<\/strong>仪表系数频段编辑<\/h2>

    仪表口径(mm)<\/strong><\/p><\/td>

    仪表系数(次/L)<\/strong><\/p><\/td>

    频率下限(HZ)<\/strong><\/p><\/td>

    频率上限(HZ)<\/strong><\/p><\/td><\/tr>

    DN 4<\/p><\/td>

    16000<\/p><\/td>

    177.8<\/p><\/td>

    1111.1<\/p><\/td><\/tr>

    DN 6<\/p><\/td>

    8200<\/p><\/td>

    227.8<\/p><\/td>

    1366.7<\/p><\/td><\/tr>

    DN 10<\/p><\/td>

    1800<\/p><\/td>

    100.0<\/p><\/td>

    600.0<\/p><\/td><\/tr>

    DN 15<\/p><\/td>

    830<\/p><\/td>

    138.3<\/p><\/td>

    1383.3<\/p><\/td><\/tr>

    DN 20<\/p><\/td>

    600<\/p><\/td>

    133.3<\/p><\/td>

    1333.3<\/p><\/td><\/tr>

    DN 25<\/p><\/td>

    212<\/p><\/td>

    58.9<\/p><\/td>

    588.9<\/p><\/td><\/tr>

    DN 32<\/p><\/td>

    150<\/p><\/td>

    62.5<\/p><\/td>

    625.0<\/p><\/td><\/tr>

    DN 40<\/p><\/td>

    77<\/p><\/td>

    42.8<\/p><\/td>

    427.8<\/p><\/td><\/tr>

    DN 50<\/p><\/td>

    27<\/p><\/td>

    30.0<\/p><\/td>

    300.0<\/p><\/td><\/tr>

    DN 65<\/p><\/td>

    12.1<\/p><\/td>

    23.5<\/p><\/td>

    235.3<\/p><\/td><\/tr>

    DN 80<\/p><\/td>

    6.1<\/p><\/td>

    16.9<\/p><\/td>

    169.4<\/p><\/td><\/tr>

    DN 100<\/p><\/td>

    4.3<\/p><\/td>

    23.8<\/p><\/td>

    238.9<\/p><\/td><\/tr>

    DN 125<\/p><\/td>

    3.1<\/p><\/td>

    21.5<\/p><\/td>

    215.3<\/p><\/td><\/tr>

    DN 150<\/p><\/td>

    2.2<\/p><\/td>

    18.3<\/p><\/td>

    183.3<\/p><\/td><\/tr>

    DN 200<\/p><\/td>

    1.2<\/p><\/td>

    26.7<\/p><\/td>

    266.7<\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    6<\/strong>耐压等级编辑<\/h2>

    表3.3.2LWGY传感器耐压等级<\/strong><\/p><\/td><\/tr>

    连接方式<\/strong><\/p><\/td>

    口径范围<\/strong><\/p><\/td>

    常规耐压等级<\/strong><\/p><\/td>

    特制耐压等级<\/strong><\/p><\/td><\/tr>

    法兰连接型<\/strong><\/p><\/td>

    DN4-DN50<\/p><\/td>

    4.0MPa<\/p><\/td>

    10MPa及以下<\/p><\/td><\/tr>

    DN65-DN200<\/p><\/td>

    1.6MPa<\/p><\/td>

    10MPa及以下<\/p><\/td><\/tr>

    螺纹连接型<\/strong><\/p><\/td>

    DN4-DN40<\/p><\/td>

    6.3MPa<\/p><\/td>

    -<\/p><\/td><\/tr>

    DN50-DN80<\/p><\/td>

    1.6MPa<\/p><\/td>

    -<\/p><\/td><\/tr>

    夹装连接型<\/strong><\/p><\/td>

    DN4-DN40<\/p><\/td>

    -<\/p><\/td>

    42MPa及以下<\/p><\/td><\/tr>

    DN50-DN80<\/p><\/td>

    -<\/p><\/td>

    25MPa及以下<\/p><\/td><\/tr>

    DN100-DN150<\/p><\/td>

    -<\/p><\/td>

    16 MPa及以下<\/p><\/td><\/tr>

    DN200<\/p><\/td>

    -<\/p><\/td>

    12 MPa及以下<\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>分类编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>工作原理编辑<\/a><\/p>

    3<\/span>产品特点编辑<\/a><\/p>

    4<\/span>技术参数编辑<\/a><\/p><\/div>

    5<\/span>仪表系数频段编辑<\/a><\/p>

    6<\/span>耐压等级编辑<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>分类编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>工作原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>产品特点编辑<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>技术参数编辑<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>仪表系数频段编辑<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>耐压等级编辑<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 14:49:47","UpdateTime":"2015/4/29 14:49:47","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659157807449929213.jpg","PictureDomain":"img67","ParentID":"206"},{"ID":"213","Title":"加速度传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    加速度传感器<\/a>是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比<\/span>地球引力<\/a>,也就是<\/span>重力<\/a>。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。<\/span>加速度计<\/a>有两种:一种是角加速度计,是由<\/span>陀螺仪<\/a>(<\/span>角速度传感器<\/a>)的改进的。另一种就是线加速度计。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>定义编辑<\/h2>

    中文名称:加速度传感器
      英文名称:acceleration transducer
      定义:能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器
      应用学科:机械工程(一级学科);传感器(二级学科);物理量传感器(三级学科)。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>分类编辑<\/h2>

    压电式<\/h3>

    压电式加速度传感器<\/a>又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率<\/a>时,则力的变化与被测加速度<\/a>成正比。<\/p>

    压阻式<\/h3>

    基于的MEMS硅微加工技术,压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点,易于集成在各种模拟和数字电路中,广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。<\/p>

    电容式<\/h3>

    电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是对比较通用的加速度传感器。在某些领域无可替代,如安全气囊,手机移动设备等。电容式加速度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统(MEMS)工艺,在大量生产时变得经济,从而保证了较低的成本。<\/p>

    伺服式<\/h3>

    伺服式加速度传感器是一种闭环测试系统,具有动态性 能好、动态范围大和线性度好等特点。其工作原理,传感器的振动系统由 \"m-k”系统组成,与一般加速度计相同,但质量m上还接着一个电磁线圈,当基座上有 加速度输入时,质量块偏离平衡位置,该位移大小由位移传感器检测出来,经伺服放大器 放大后转换为电流输出,该电流流过电磁线圈,在磁铁的磁场中产生电磁恢复力,力图使质量块保持在仪表壳体中原来的平衡位置上,所以伺服加速度传感器在闭环状态下工作。由于有反馈作用,增强了抗干扰的能力,提高测量精度,扩大了测量范围,伺服加速度 测量技术广泛地应用于惯性导航和惯性制导系统中,在高精度的振动测量和标定中也有应用。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>应用编辑<\/h2>

    范围<\/h3>

    通过测量由于重力引起的加速度,你可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候,你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。但是,工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。<\/p>

    加速度传感器可以帮助机器人了解它身处的环境。是在爬山?还是在走下坡,摔倒了没有?或者对于飞行类的机器人来说,对于控制姿态也是至关重要的。更要确保的是,你的机器人没有带着炸弹自己前往人群密集处。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。<\/p>

    加速度传感器可以测量牵引力产生的加速度。<\/p>

    案例<\/h3>
  • 加速度传感器应用于地震检波器设计<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    地震检波器是用于地质勘探和工程测量的专用传感器,是一种将地面振动转变为电信号的传感器,能把地震波引起的地面震动转换成电信号,经过模/数转换器转换成二进制数据、进行数据组织、存储、运算处理。加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备,典型应用在手机、笔记本电脑、步程计和运动检测等。<\/p>

  • 加速度传感器技术应用于车祸报警<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    在汽车工业高速发展的现代,汽车成为了人们出行主要的交通工具之一,但是因交通事故的伤亡数量也十分巨大。在信息化的现代利用高科技去挽救人的生命将会是重大研究的主题之一,基于加速度的车祸报警系统正是怀着这种设计理念,相信这种系统的推广,会给汽车行业带来更多的安全。<\/p>

  • 加速度传感器应用于监测高压导线舞动<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    目前国内对导线舞动监测多采用视频图像采集和运动加速度测量两种主要技术方案。前者在野外高温、高湿、严寒、浓雾、沙尘等天气条件下,不仅对视频设备的可靠性、稳定性要求很高,而且拍摄的视频图像的效果也会受到影响,在实际使用中只能作为辅助监测手段,无法定量分析导线运动参数;而采用加速度传感器监测导线舞动情况,虽可定量分析输电导线某一点上下振动和左右摆动的情况,但只能测出导线直线运动的振幅和频率,而对于复杂的圆周运动<\/a>,则无法准确测量。所以我们必须加快加速度传感器的发展来适应诸如此类环境下进行应用。<\/p>

    具体<\/h3>
  • 汽车安全<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    加速度传感器主要用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。<\/p>

    在安全应用中,加速度计的快速反应非常重要。安全气囊应在什么时候弹出要迅速确定,所以加速度计必须在瞬间做出反应。通过采用可迅速达到稳定状态而不是振动不止的传感器设计可以缩短器件的反应时间。其中,压阻式加速度传感器由于在汽车工业中的广泛应用而发展快。<\/p>

  • 游戏控制<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    加速度传感器可以检测上下左右的倾角的变化,因此通过前后倾斜手持设备来实现对游戏中物体的前后左右的方向控制,就变得很简单。<\/p>

  • 图像自动翻转<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    用加速度传感器检测手持设备的旋转动作及方向,实现所要显示图像的转正。<\/p>

  • 电子指南针倾斜校正<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    磁传感器是通过测量磁通量的大小来确定方向的。当磁传感器发生倾斜时,通过磁传感器的地磁通量将发生变化,从而使方向指向产生误差。因此,如果不带倾斜校正的电子指南针,需要用户水平放置。而利用加速度传感器可以测量倾角的这一原理,可以对电子指南针的倾斜进行补偿。<\/p>

  • GPS<\/strong>导航系统死角的补偿<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    GPS系统是通过接收三颗呈120度分布的卫星信号来终确定物体的方位的。在一些特殊的场合和地貌,如遂道、高楼林立、丛林地带,GPS信号会变弱甚至完全失去,这也就是所谓的死角。而通过加装加速度传感器及以前我们所通用的惯性导航,便可以进行系统死区的测量。对加速度传感器进行一次积分,就变成了单位时间里的速度变化量,从而测出在死区内物体的移动。<\/p>

  • 计步器功能<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    加速度传感器可以检测交流信号以及物体的振动,人在走动的时候会产生一定规律性的振动,而加速度传感器可以检测振动的过零点,从而计算出人所走的步或跑步所走的步数,从而计算出人所移动的位移。并且利用一定的公式可以计算出卡路里的消耗。<\/p>

  • 防手抖功能<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    用加速度传感器检测手持设备的振动/晃动幅度,当振动/晃动幅度过大时锁住照相快门,使所拍摄的图像永远是清晰的。<\/p>

  • 闪信<\/strong><\/a>功能<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    通过挥动手持设备实现在空中显示文字,用户可以自己编写显示的文字。这个闪信功能是利用人们的视觉残留现象,用加速度传感器检测挥动的周期,实现所显示文字的准确定位。<\/p>

  • 硬盘保护<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    利用加速度传感器检测自由落体状态,从而对迷你硬盘实施必要的保护。大家知道,硬盘在读取数据时,磁头与碟片之间的间距很小,因此,外界的轻微振动就会对硬盘产生很坏的后果,使数据丢失。而利用加速度传感器可以检测自由落体状态。当检测到自由落体状态时,让磁头复位,以减少硬盘的受损程度。<\/p>

  • 设备或终端姿态检测<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    加速度传感器和陀螺仪通常称为惯性传感器,常用于各种设备或终端中实现姿态检测,运动检测等,也就很适合玩体感游戏的人群。加速度传感器利用重力加速度,可以用于检测设备的倾斜角度,但是它会受到运动加速度的影响,使倾角测量不够准确,所以通常需利用陀螺仪和磁传感器补偿。同时磁传感器测量方位角时,也是利用地磁场,当系统中电流变化或周围有导磁材料时,以及当设备倾斜时,测量出的方位角也不准确,这时需要用加速度传感器(倾角传感器)和陀螺仪进行补偿。<\/p>

  • 智能产品<\/strong><\/p><\/li><\/ul>

    加速度传感器在微信功能中的创新功能突破了电子产品的千遍一律,这个功能的实现来源传感器的方向、加速表、光线、磁场、临近性、温度等参数的特性。这个原理是手机里面集成的加速度传感器,它能够分别测量X、Y、Z三个方面的加速度值,X方向值的大小代表手机水平移动,Y方向值的大小代表手机垂直移动,Z方向值的大小代表手机的空间垂直方向,天空的方向为正,地球的方向为负,然后把相关的加速度值传输给操作系统,通过判断其大小变化,就能知道同时玩微信的朋友。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>主要产品编辑<\/h2>

    2014年4月4日,美国商标和局发布的新申请显示,苹果公司正在开发一种新型的耳机设备,他们尝试在耳机中加入多个传感器和麦克风,让降噪功能更强,并让耳机更智能。[1]<\/span> <\/a><\/p>

    这种耳机是有线的,可能是目前EarPods的的改进版。它配备了各种传感器,包括加速传感器,以及两个麦克风。当有晃动时候,加速传感会被触发,启动耳机线上的降噪麦克风,形成一种比目前EarPods更好的降噪系统。但是该产品还只是状态,对苹果这种善于储备的公司来说,它未必会马上用在新产品上。[1]<\/span> <\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    5<\/strong>工作原理编辑<\/h2>

    线加速度计的原理是惯性原理,也就是力的平衡,A(加速度)=F(惯性力)/M(质量) 我们只需要测量F就可以了。怎么测量F?用电磁力去平衡这个力就可以了。就可以得到 F对应于电流的关系。只需要用实验去标定这个比例系数就行了。当然中间的信号传输、放大、滤波就是电路的事了。<\/p>

    多数加速度传感器是根据压电效应<\/a>的原理来工作的。<\/p>

    所谓的压电效应就是 \"对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应 \"。<\/p>

    一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。当然,还有很多其它方法来制作加速度传感器,比如压阻技术,电容效应,热气泡效应,光效应,但是其基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形,通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。每种技术都有各自的机会和问题。<\/p>

    压阻式加速度传感器由于在汽车工业中的广泛应用而发展快。由于安全性越来越成为汽车制造商的卖点,这种附加系统也越来越多。压阻式加速度传感器2000年的市场规模约为4.2亿美元,根据有关调查,预计其市值将按年平均4.1%速度增长,至2007年达到5.6亿美元。这其中,欧洲市场的速度快,因为欧洲是许多安全气囊和汽车生产企业的所在地。<\/p>

    压电技术主要在工业上用来防止机器故障,使用这种传感器可以检测机器潜在的故障以达到自保护,及避免对工人产生意外伤害,这种传感器具有用户,尤其是质量行业的用户所追求的可重复性、稳定性和自生性。但是在许多新的应用领域,很多用户尚无使用这类传感器的意识,销售商冒险进入这种尚待开发的市场会麻烦多多,因为终端用户对由于使用这种传感器而带来的问题和解决方法都认识不多。如果这些问题能够得到解决,将会促进压电传感器<\/a>得到更快的发展。2002年压电传感器市值为3亿美元,预计其年增长率将达到4.9%,到2007年达到4.2亿美元。<\/p>

    使用加速度传感器有时会碰到低频场合测量时输出信号出现失真的情况,用多种测量判断方法一时找不出故障出现的原因,经过分析总结,导致测量结果失真的因素主要是:系统低频响应差,系统低频信噪比差,外界环境对测量信号的影响。 所以,只要出现加速度传感器低频测量信号失真情况,对比以上三点看看是哪个因素造成的,有针对性的进行解决。<\/p>

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    6<\/strong>技术指标编辑<\/h2>

    1、灵敏度方面的技术指标:对于一个仪器来说,一般都是灵敏度越高越好的,因为越灵敏,对周围环境发生的加速度的变化就越容易感受到,加速度变化大,很自然地,输出的电压的变化相应地也变大,这样测量就比较容易方便,而测量出来的数据也会比较的。<\/p>

    2、带宽方面的技术指标:带宽指的的是传感器可以测量的有效的频带,比如,一个传感器有上百HZ带宽的就可以测量振动了;一个具有五十HZ带宽的传感器就可以有效测量倾角了。<\/p>

    3、量程方面的技术指标:测量不一样的事物的运动所需要的量程都是不一样的,要根据实际情况来衡量。<\/p>

    解析手机上的传感器<\/strong><\/p>

    加速度传感器<\/a>是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。因此其的范围比重力感应器要大,但是一般在手机被提到的加速度感应器时,其实就是指重力感应器,因此两者可以看做是等价的。<\/p>

    方向感应器<\/strong><\/p>

    手机方向传感器是指,安装在手机上用以检测手机本身处于何种方向状态的部件,而不是通常理解的指南针的功能。<\/p>

    手机方向检测功能可以检测手机处于正竖、倒竖、左横、右横,仰、俯状态。具有方向检测功能的手机具有使用更方便、更具人性化的特点。例如,手机旋转后,屏幕图像可以自动跟着旋转并切换长宽比例,文字或菜单也可以同时旋转,使你阅读方便;听MP3时。可能会有人说:这个跟那个重力感应器是一样的?<\/p>

    这个两者是不一样的,方向感应器或者叫应用角速度传感器比较合适,一般手机的上的方向感应器是感应水平面上的方位角、旋转角和倾斜角的。这个如果你可能觉得有点理论的话,举个例子吧。有方向感应器的能很好的玩都市赛车游戏。而只有重力感应器也能玩,但是,结果很令人纠结。<\/p>

    为了得到高度真实的试验数据,使用者应当全面地了解所用仪器的工作特性,这些特性是怎样互相影响的,整个环境对这些特性是如何影响的,以及加速度计对被测运动是如何影响的。<\/p>

    加速度计是关键的测量元件,有多种设计型式供选用。每种设计型式都为某些特定用处设计的,目的是为获得高保真的测量数据。<\/p>

    工程师们应认真地分析测量的要求,选用合适的加速度计,通常要在灵敏度,重量和频响范围三者之间比较,做出合适的选择。<\/p>

    传感器主要工作特性分为有效响应与乱真响应两类。<\/p>

    ●有效响应 effective response<\/strong><\/p>

    在传感器灵敏轴方向上,由输入的机械振动或冲击所引起的传感器的响应。这种响应是正确使用传感器进行测量,取得可靠数据所期望的。<\/p>

    ●乱真响应 spurious response<\/strong><\/p>

    在使用传感器测量机械振动或冲击时,由同时存在的其他物理因素所引起的传感器的响应。这种响应是干扰正确测量的,是不期望的。(见国家标准 GB/T 13823.1-93)<\/p>

    有效响应主要有:<\/p>

    灵敏度;幅频响应和相频响应;非线性度。<\/p>

    乱真响应主要有:<\/p>

    温度响应;瞬变温度灵敏度;横向灵敏度;旋转运动灵敏度;基座应变灵敏度;磁灵敏度;安装力矩灵敏度;对特殊环境的响应。(见国家标准 GB/T 13823.1-93)<\/p>

    ●灵敏度:(Sensitivity)<\/strong><\/p>

    指定的输出量与指定的输入量之比。<\/p>

    ●参考灵敏度:(Reference Sensitivity)<\/strong><\/p>

    在给定的参考频率和参考幅值下传感器的灵敏度值。<\/p>

    传感器灵敏度越高,测量系统的信噪比就越大,系统就不易受静电干扰或电磁场的影响。对某种具体的加速度计设计型式来说,灵敏度越高,则传感器越重,共振频率也越低。因此选用多大灵敏度受其重量和频率响应的制约。<\/p>

    一般情况下,传感器的灵敏度包括幅值与相位两个信息,是随频率变化的复数量。<\/p>

    ●幅频响应和相频响应<\/strong><\/p>

    在输入的机械振动量值不变的情况下,传感器输出电量的幅值随振动频率的变化,称为幅频响应。而输出电量的相位随振动频率的变化,称为相频响应。<\/p>

    在工作频段内连续地改变振动频率,且维持输入的机械振动量幅值不变,同时观测传感器的输出,便可测定幅频响应。若同时测量传感器输出电量与输入机械振动量间的相位差,则又可测定相频响应。<\/p>

    一般情况下,只要求知道幅频响应。在接近传感器上、下限频率处使用传感器,或有要求时,则必须知道相频响应。<\/p>

    ●非线性度<\/strong><\/p>

    在给定的频率和幅值范围内,输出量与输入量成正比,称为线性变化。实际传感器的校准结果与线性变化偏离的程度,称为该传感器的非线性度。<\/p>

    在由小值到大值的传感器动态范围内,逐渐增大输入的机械振动量,同时测量传感器输出幅值的变化,便可测定传感器的输出值与线性输出值的偏差量。在使用正弦振动发生器进行测定时,可在传感器的工作频率范围内选定几个频率进行,以覆盖传感器整个动态范围。<\/p>

    一般在传感器动态范围的上限附近传感器的输出值与线性值的偏差量大。所允许的偏差量取决于具体测量的要求。<\/p>

    对压电加速度计,一般用在一定的加速度范围内,其灵敏度增加的百分数来表示非线性度。压阻式,变电容式加速度计在其动态范围内线性度较好,它代表了非线性、滞后和非重复性的综合值。<\/p>

    ●质量负载的影响<\/strong><\/p>

    如果加速度计的动态质量接近被测结构物的动态质量,则会使振动产生明显的衰减。为此在诸如印刷电路板等又薄又轻的片状构件上测振时,为了得到准确的数据必须采用重量轻的加速度计。如果被测物件呈现单自由度的响应,则加速度计将使其共振频率下降。在所有的模态试验中必须使用微型加速度计。<\/p>

    ●低频响应<\/strong><\/p>

    使用压电加速度计时,所用放大器低频截止频率多为2-5Hz,目的是以此来剔除许多压电传感器的热释电输出。像隔离剪切式设计等隔离性好的设计型式可用在较低的频率。压阻式和变电容式加速度计则具有零频响应。<\/p>

    ●高频响应<\/strong><\/p>

    加速度计的高频响应随加速度计的机械性能和安装方法而变。在安装牢固时,大多数加速度计呈现无阻尼单自由度系统的频响特性。以±5%为要求的话,其频率响应约平整到安装共振频率的五分之一。如果加适当的修正因数,则可在更高的频率上得到有用的数据。<\/p>

    ●温度响应<\/strong><\/p>

    传感器灵敏度随温度的变化,称为传感器的温度响应。用测试温度下的灵敏度与室温下的灵敏度之差相对于室温灵敏度的百分数来表示。<\/p>

    常用压电加速度计的温度范围为零度以下至+177°C 或 +260°C。某些特定型号,低温可达零度,高温可达760°C。很多种压电加速度计设计型式在很宽的温度范围内的温度响应很平。压阻式、变电容式加速度计的典型温度范围为-18°C~+93°C。<\/p>

    ●压电传感器的瞬变温度灵敏度<\/strong><\/p>

    具有热释电效应的传感器在瞬变温度作用下将产生电输出,该输出的大值与传感器灵敏度和温度改变量乘积的比值称为瞬变温度灵敏度。<\/p>

    在温度产生变化时,压电元件会产生输出信号,这称之为热释电效应。试件或气流温度的突变会引起这种温度变化。大多数情况下这种效应是很低频的,只有信号适调仪的响应在1赫以下,才能检测到。如果信号适调仪有级间高通滤波器,则应特别注意,热释电信号可能会使放大器饱和,使它短时间不工作。<\/p>

    基座隔离式,剪切式,隔离剪切式设计的热释电效应较小。压阻式,变电容式的这种效应是可以忽略的。<\/p>

    ●横向灵敏度<\/strong><\/p>

    对于单向测量来说,要求加速度计不得对被测物体的横向运动产生任何响应是十分必要的。但加速度计不可能是无缺的,总是有一定的横向灵敏度,它与横向振动的方向有关,其横向灵敏度一般为轴向灵敏度的1~5%。恩德福克对每个加速度计进行横向灵敏度校准并给出其大值。<\/p>

    ●横向灵敏度比<\/strong><\/p>

    在与传感器灵敏轴垂直的方向上受到激励时传感器的灵敏度,称为横向灵敏度。横向灵敏度与沿灵敏轴方向上的灵敏度之比,称为横向灵敏度比。<\/p>

    ●旋转运动灵敏度<\/strong><\/p>

    某些直线振动传感器对旋转运动是敏感的。在进行试验时必须小心。以免造成测量误差。<\/p>

    ●基座应变灵敏度<\/strong><\/p>

    在传感器基座产生应变时会引起不应有的信号输出,该输出值与传感器灵敏度和应变值乘积的比值,称为基座应变灵敏度。<\/p>

    在某些试验中,加速度计安装处可能会存在动态弯曲、扭转、拉伸等。由于与应变区紧密接触,加速度计底座也会发生应变。部分应变会传给敏感元件,从而产生与振动运动无关的输出信号。<\/p>

    剪切式设计的加速度计要比压缩式的对基座应变的敏感程度小一个数量级。应用绝缘安装螺钉或粘贴式转接件可以减小这种影响。<\/p>

    ●磁灵敏度<\/strong><\/p>

    传感器被置于磁场中会产生的不应有的信号输出,该输出值与传感器灵敏度和磁场的磁感应强度乘积的比值,称为传感器的磁灵敏度。<\/p>

    ●安装力矩灵敏度<\/strong><\/p>

    采用螺纹安装的传感器,安装力矩的变化会引起灵敏度发生变化。施加1/2倍规定安装力矩或施加2倍规定安装力矩时的灵敏度与施加规定安装力矩时的灵敏度之大差值,相对于施加规定安装力矩时灵敏度的比值的百分数,称为安装力矩灵敏度。<\/p>

    ●特殊环境的响应<\/strong><\/p>

    在强静电场、交变磁场、射频场、声场、电缆影响、核辐射等的特殊环境下,某些传感器会受到严重的影响,这些物理因素将引起传感器产生乱真响应。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    7<\/strong>选型指南编辑<\/h2>

    输出型式<\/h3>

    这个是先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的,比如2.5V对应0g的加速度,2.6V对应于0.5g的加速度。数字输出一般使用脉宽调制(PWM)信号。<\/p>

    如果你使用的微控制器只有数字输入,比如BASIC Stamp,那你就只能选择数字输出的加速度传感器了,但是问题是你必须占用额外的一个时钟单元用来处理PWM信号<\/a>,同时对处理器也是一个不小的负担。<\/p>

    如果你使用的微控制器有模拟输入口,比如PIC<\/a>/AVR<\/a>/OOPIC,你可以非常简单的使用模拟接口的加速度传感器,所需要的就是在程序里加入一句类似\"acceleration=read_adc()\"的指令,而且处理此指令的速度只要几微秒。<\/p>

    测量轴数量<\/h3>

    对于多数项目来说,两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。对于某些特殊的应用,比如UAV<\/a>,ROV<\/a>控制,三轴的加速度传感器可能会适合一点。<\/p>

    大测量值<\/h3>

    如果你只要测量机器人相对于地面的倾角,那一个±1.5g加速度传感器就足够了。但是如果你需要测量机器人的动态性能,±2g也应该足够了。要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现,那你需要一个±5g的传感器。<\/p>

    灵敏度<\/h3>

    一般来说,越灵敏越好。越灵敏的传感器对一定范围内的加速度变化更敏感,输出电压的变化也越大,这样就比较容易测量,从而获得更的测量值。小加速度测量值也称小分辨率,考虑到后级放大电路噪声问题,应尽量远离小可用值,以确保佳信噪比。大测量极限要考虑加速度计自身的非线性影响和后续仪器的大输出电压,估算方法:大被测加速度×传感器的电荷 / 电压灵敏度,以上数值是否超过配套仪器的大输入电荷 / 电压值,建议如已知被测加速度范围可在传感器指标中的“参考量程范围”中选择(兼顾频响、重量),同时,在频响、重量允许的情况下,灵敏度可考虑高些,以提高后续仪器输入信号,提高信噪比。<\/p>

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    8<\/strong>带宽编辑<\/h2>

    这里的带宽实际上指的是刷新率。也就是说每秒钟,传感器会产生多少次读数。对于一般只要测量倾角的应用,50HZ的带宽应该足够了,但是对于需要进行动态性能,比如振动,你会需要一个具有上百HZ带宽的传感器。<\/p>

    电阻/缓存机制<\/h3>

    对于有些微控制器来说,要进行A/D转化,其连接的传感器阻值必须小于10kΩ。比如加速度传感器的阻值为32kΩ,在PIC和AVR控制板上无法正常工作,所以建议在购买传感器前,仔细阅读控制器手册,确保传感器能够正常工作。<\/p>

    累积误差<\/h3>

    加速度传感器通过在一个时间段内测量一次加速度,然后根据以前累积下来的速度(包括速率和方向)和位置,计算前一段时间的总位移和终点速度。如此反复计算就可以得到结果。<\/p>

    很明显,取样时间缩短,精度会提高。但这会受到一些技术限制,比如计算机运算速度跟不上;加速度传感器本身存在响应时间等等。此外,由于速度和位置总是累加的,这就存在累积误差,时间长了,总的精度就下降得很大。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    9<\/strong>安装注意事项编辑<\/h2>

    加速度传感器<\/a>的自然频率由粘接的耦合程度决定,选择正确的粘合剂将是很重要的一步。有些重要的问题是必须要考虑的是:加速度传感器的重量,测试时的频率和带宽,测试时的振幅和温度。还要考虑一些测试过程中会出现的问题:正弦曲线的受限和测试中出现的随机振动。通常,工程师和技师将会根据测试不同的需求选择合适的粘接剂来粘接加速度传感器。
      加速度传感器的粘接安装用到的粘接剂一般有氰基丙烯酸盐,磁铁,双面胶带,石蜡,热粘接剂等,问题的关键在于如何能够有效的使用这些粘接剂。在加速度传感器的粘接过程中,粘合剂的使用量对在加速度传感器能否达到良好的频率响应中起到很关键的作用。在一块小的薄膜上尽可能的用少的粘接剂粘接加速度传感器将会使得加速度传感器频率响应传送性好。在安装传感器之前要用碳氢化合溶液来清洁其要安装的表面,在安装传感器的时候通常要用到氰基丙烯酸盐, 磁铁,双面胶带,石蜡,将其均匀地涂抹在粘接加速度计被粘表面,不能太厚或太薄,合适的厚度会起到良好的粘接效果。热粘接剂的使用有很多的注意事项,重要的是要注意安装过程中热粘接剂的凝固时间。
      当然我们用粘接安装时需要注意的是在接近大极限温度时好不要用粘接剂,应该延迟一段时间再使用,否则会使粘接剂本身被损坏,导致粘接剂抗拉强度降低。无论如何当我们要用粘接法安装加速度传感器时所有极限因素都要考虑进去。同样,以上加速度传感器的安装只是针对大部分情况而言,一些特殊设备上测量加速度需要用到合适的传感器安装方式。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    10<\/strong>前景预测编辑<\/h2>

    咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。<\/p>

    一些传感器市场比如压力传感器<\/a>、温度传感器、流量传感器<\/a>、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统<\/a>)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率<\/a>预计会超过25%。<\/p>

    全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤<\/a>传感器、智能传感器<\/a>和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。<\/p>

    电容传感器<\/a>有望有一个强劲的增长,2004年后增长将会更快,估计从1997年到2007年综合年增长率为5.9%,其中高可达33.2%,其市值2000年为0.75亿美元,到2007年将达到1.1亿美元。来自欧洲和北美洲的汽车业和工业用户是这些产品的主要购买者。2000年的市场上北美占40.4%,欧洲占48.9%。汽车行业使用电容式传感器<\/a>主要用于安全系统、轮胎磨损监测、惯性刹车灯、前灯水准测量、安全带伸缩、自动门锁和安全气囊。对于设计人员来说,电容式传感器是非常有吸引力的,因为它无需接触待测物,所以不必挤进狭窄的空间中。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    11<\/strong>新发展编辑<\/h2>

    随着智能手机等的普及,要求设备具备更高的功能和可设计性,在这种情况下,对组件的高度集成化和小型化的需求强劲。另外,高性能化导致电池的消耗增加,因此,对于搭载在设备上的各种元器件,要求具备更低的功耗。业界小尺寸的加速度传感器高分辨率达到14bit,具有低功耗、 耐冲击性高及可编程的待机唤醒功能,能够进行倾斜检测、运动检测等;而另外一款高性能、低功耗、低成本、低噪音的加速度传感器具有高稳定性,高分辨率达4bit的特点,可高精度倾斜检测、运动检测等,此两种设备主要应用于智能手机、平板/笔记本电脑、数码相机、游戏机及其他小型民生设备。<\/p>

    智能手机和游戏机等具有更多感官性运动的设备操作需求高涨,另外,出现了智能电视用的运动遥控等新需求。在这些运动检测中,使用了历来使用的加速度传感器,还增加了陀螺仪,提高了操作感受。小型封装陀螺仪采用FIFO缓冲区<\/a>,可减少来自微控制器的访问频率,具备旋转运动检测功能。而随着加速度传感器、陀螺仪进一步普及,同时在小型设备中使用案例日益增加。单芯片化以及在1个系统的通信接口一起使用2个传感器的需求不断增加。小型封装的3轴加速度传感器和3轴陀螺仪的复合传感器的渐渐出现,不但具有以上小型封装陀螺仪的各种特点和功能,同时还拥有业界领先的低耗电量,仅为4mA。他们多应用于智能手机、平板电脑、游戏机、遥控器、PND及其他小型民生设备。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>定义编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>分类编辑<\/a><\/p>

    <\/i>压电式<\/a><\/p>

    <\/i>压阻式<\/a><\/p>

    <\/i>电容式<\/a><\/p>

    <\/i>伺服式<\/a><\/p>

    3<\/span>应用编辑<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>范围<\/a><\/p>

    <\/i>案例<\/a><\/p>

    <\/i>具体<\/a><\/p>

    4<\/span>主要产品编辑<\/a><\/p>

    5<\/span>工作原理编辑<\/a><\/p>

    6<\/span>技术指标编辑<\/a><\/p>

    7<\/span>选型指南编辑<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>输出型式<\/a><\/p>

    <\/i>测量轴数量<\/a><\/p>

    <\/i>大测量值<\/a><\/p>

    <\/i>灵敏度<\/a><\/p>

    8<\/span>带宽编辑<\/a><\/p>

    <\/i>电阻/缓存机制<\/a><\/p>

    <\/i>累积误差<\/a><\/p>

    9<\/span>安装注意事项编辑<\/a><\/p><\/div>

    10<\/span>前景预测编辑<\/a><\/p>

    11<\/span>新发展编辑<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>定义编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>分类编辑<\/a><\/i><\/p>

    2.1<\/span>压电式<\/a><\/i><\/p>

    2.2<\/span>压阻式<\/a><\/i><\/p>

    2.3<\/span>电容式<\/a><\/i><\/p>

    2.4<\/span>伺服式<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>应用编辑<\/a><\/i><\/p>

    3.1<\/span>范围<\/a><\/i><\/p>

    3.2<\/span>案例<\/a><\/i><\/p>

    3.3<\/span>具体<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>主要产品编辑<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>工作原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>技术指标编辑<\/a><\/i><\/p>

    7<\/span>选型指南编辑<\/a><\/i><\/p>

    7.1<\/span>输出型式<\/a><\/i><\/p>

    7.2<\/span>测量轴数量<\/a><\/i><\/p>

    7.3<\/span>大测量值<\/a><\/i><\/p>

    7.4<\/span>灵敏度<\/a><\/i><\/p>

    8<\/span>带宽编辑<\/a><\/i><\/p>

    8.1<\/span>电阻/缓存机制<\/a><\/i><\/p>

    8.2<\/span>累积误差<\/a><\/i><\/p>

    9<\/span>安装注意事项编辑<\/a><\/i><\/p>

    10<\/span>前景预测编辑<\/a><\/i><\/p>

    11<\/span>新发展编辑<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 14:53:01","UpdateTime":"2015/4/29 14:53:01","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659159726857312490.jpg","PictureDomain":"img65","ParentID":"207"},{"ID":"214","Title":"超声波传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    超声波传感器是利用<\/span>超声波<\/a>的<\/span>特性<\/a>研制而成的传感器。超声波是一种<\/span>振动频率<\/a>高于声波的<\/span>机械波<\/a>,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为<\/span>射线<\/a>而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生<\/span>多普勒效应<\/a>。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”,广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>组成部分编辑<\/h2>

    超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波<\/a>探头(兰姆波)、双探头(一个探头发射、一个探头接收)等。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>性能指标编辑<\/h2>

    超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压<\/p>

    超声波传感器<\/span><\/p>

    电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括:<\/p>

    工作频率<\/h3>

    工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量大,灵敏度也高。<\/p>

    工作温度<\/h3>

    由于压电材料<\/a>的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用<\/p>

    超声波传感器<\/span><\/p>

    功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。<\/p>

    灵敏度<\/h3>

    主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数<\/a>大,灵敏度高;反之,灵敏度低。<\/p>

    指向性<\/h3>

    超声波传感器探测的范围<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>相关应用编辑<\/h2>

    主要应用<\/h3>

    超声波传感技术应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其<\/p>

    超声波传感器<\/span><\/p>

    主要的应用之一,下面以医学为例子说明超声波传感技术的应用。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。因而推广容易,受到医务工作者和患者的欢迎。超声波诊断可以基于不同的医学原理,我们来看看其中有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的反射。当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时,在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。<\/p>

    在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。过去,许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍,超声波传感技术的出现改变了这种状况。当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上,“悄无声息”地探测人们所需要的信号。在未来的应用中,超声波将与信息技术、新材料技术结合起来,将出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。<\/p>

    超声波距离传感器技术应用<\/strong><\/p>

    超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。<\/p>

    超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。<\/p>

    超声波距离传感器可以广泛应用在物位(液位)监测,机器人防撞,各种超声波接近开关<\/a>,以及防盗报警等相关领域,工作可靠,安装方便, 防水型,发射夹角较小,灵敏度高,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。<\/p>

    具体应用<\/h3>

    一、超声波传感器可以对集装箱状态进行探测。将超声波传感器安装在塑料熔体罐或塑料粒料室顶部,向集装箱内部发出声波时,就可以据此分析集装箱的状态,如满、空或半满等。<\/p>

    二、超声波传感器可用于检测透明物体、液体、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不规则物体。但不适用于室外、酷热环境或压力罐以及泡沫物体。<\/p>

    三、超声波传感器可以应用于食品加工厂,实现塑料包装检测的闭环控制系统。配合新的技术可在潮湿环如洗瓶机、噪音环境、温度极剧烈变化环境等进行探测。[1]<\/span> <\/a><\/p>

    四、超声波传感器可用于探测液位、探测透明物体和材料,控制张力以及测量距离,主要为包装、制瓶、物料搬检验煤的设备运、塑料加工以及汽车行业等。超声波传感器可用于流程监控以提高产品质量、检测缺陷、确定有无以及其它方面。<\/p>

    使用超声波传感器技术防止踩错踏板<\/strong><\/p>

    日产汽车开发出了防止在要踩刹车时误踩成油门而使车辆加速的功能,使用摄像头和超声波传感器推断出“要在停车场上停车”的情况时,如果驾驶员踩成了油门就会强制刹车。该技术预定在2~3年内实用化。超声波传感器技术就是为了防止在停车场停车时踩错刹车和油门造成事故而开发的。
      
      该技术是使用在车辆前后左右各配备一个的四个摄像头和前保险杠、后保险杠各配备四个共八个超声波传感器实现的。4个摄像头沿用显示车辆周围俯瞰影像的“环视显示器”的摄像头。利用摄像头识别出白线等以推断汽车位于停车场,利用超声波传感器测量出汽车与周围障碍物之间的距离来确定刹车时机。<\/p>

    防止因踩错刹车和油门而造成事故分两步实施。当驾驶员在停车场想停车时,如果踩成了油门,则首先将车速减至蠕滑速度,用仪表板的图标来提示危险,并响起警报声。如果驾驶员仍继续踩油门而即将撞上墙壁等物体时,则强制刹车。刹车时机为保证汽车在与障碍物相距20~30cm左右时可以停下来。[2]<\/span> <\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>工作相关编辑<\/h2>

    工作原理<\/h3>

    人们能听到声音是由于物体振动<\/a>产生的,它的频率在20HZ-20KHZ范围内,超过20KHZ称为超声波<\/a>,低于20HZ的称为次声波<\/a>。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。<\/p>

    超声波是一种在弹性介质<\/a>中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体<\/a>及固体<\/a>中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射<\/a>和反射<\/a>现象,并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波,其频率较低,一般为几十KHZ,而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快,而在液体及固体中传播,衰减较小,传播较远。利用超声波的特性,可做成各种超声传感器,配上不同的电路,制成各种超声测量仪器及装置,并在通迅,医疗<\/a>家电等各方面得到广泛应用。<\/p>

    超声波传感器主要材料有压电晶体<\/a>(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。这里仅介绍小型超声波传感器,发送与接收略有差别,它适用于在空气中传播,工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥<\/p>

    超声波传感器<\/span><\/p>

    控、防盗等用途。该种有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示发送,R表示接收,40表示频率为40KHZ,16及12表示其外径尺寸,以毫米<\/a>计)。另有一种密封式超声波传感器(MA40EI型)。它的特点是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近开关用,它的性能较好。超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。<\/p>

    由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径<\/a>为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超进行检测.而实际使用中,用作发送传感器的陶瓷振子也可以用作接收器传感器社的陶瓷<\/a>振子。控制部分主要对发送器<\/a>发出的脉冲<\/a>链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。<\/p>

    工作程式<\/h3>

    若对发送传感器内谐振频率为40KHz的压电陶瓷<\/a>片(双晶振子)施加40KHz高频电压,则压电陶瓷片就根据所加高频电压极性伸长与缩短,于是发送40KHz频率的超声波,其超声波以疏密形式传播(疏密程度可由控制电路调制),并传给波接收器。接收器是利用压力传感器<\/a>所采用的压电效应的原理<\/a>,即在压电元件上施加压力,使压电元件发生应变,则产生一面为“+ ”极,另一面为“-”极的40KHz正弦电压。因该高频电压幅值较小,故必须进行放大。 超声波传感器使得驾驶员可以安全地倒车,其原理是利用探测倒车路径上或附近存在的任何障碍物,并及时发出警告。所设计的检测系统可以同时提供声光并茂的听觉和视觉警告,其警告表示是探测到了在盲区内障碍物的距离和方向。这样,在狭窄的地方不管是泊车还是开车,借助倒车障碍<\/a>报警检测系统,驾驶员心理<\/a>压力就会减少,并可以游刃有余地采取必要的动作。<\/p>

    工作模式<\/h3>

    超声波传感器利用声波介质对被检测物进行非接触式无磨损的检测。超声波传感器对透明或有色物体,金属<\/a>或非金属物体,固体、液体、粉状物质均能检测。其检测性能几乎不受任何环境条件的影响,包括烟尘环境和雨天。<\/p>

    检测模式<\/strong><\/p>

    超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式。位于传感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感器的接收器,从而使传感器检测到被测物。<\/p>

    还有部分超声波传感器采用对射式的检测模式<\/a>。一套对射式超声波传感器包括一个发射器和一个接收器,两者之间持续保持“收听”。位于接收器和发射器之间的被检测物将会阻断接收器接收发射的声波,从而传感器将产生开关信号。<\/p>

    检测范围<\/strong><\/p>

    超声波传感器的检测范围取决于其使用的波长和频率。波长越长,<\/p>

    超声波传感器<\/span><\/p>

    频率越小,检测距离越大,如具有毫米<\/a>级波长的紧凑型传感器的检测范围为300~500mm波长大于5mm的传感器检测范围可达8m。一些传感器具有较窄的6&ordm;声波发射角,因而更适合检测相对较小的物体。另一些声波发射角在12&ordm;至15&ordm;的传感器能够检测具有较大倾角的物体。此外,我们还有外置探头型的超声波传感器,相应的电子线路位于常规传感器外壳内。这种结构更适合检测安装空间有限的场合。<\/p>

    调节<\/strong><\/p>

    几乎所有的超声波传感器都能对开关输出的近点和远点或是测量范围进行调节。在设定范围外的物体可以被检测到,但是不会触发输出状态的改变。一些传感器具有不同的调节参数,如传感器的响应时间<\/a>、回波损失性能,以及传感器与泵设备连接使用时对工作方向的设定调节等。<\/p>

    重复精度<\/strong><\/p>

    波长等因素会影响超声波传感器的精度,其中主要的影响因素是随温度<\/p>

    超声波传感器<\/span><\/p>

    变化的声波速度,因而许多超声波传感器具有温度补偿的特性。该特性能使模拟量输出型的超声波传感器在一个宽温度范围内获得高达0.6mm的重复精度。<\/p>

    输出功能<\/strong><\/p>

    所有系列的超声波传感器都有开关量输出型产品。一些产品还有2路开关量输出(如小和大液位控制)。大多数产品系列都能提供具有模拟量电流或是模拟<\/a>电压输出的产品。<\/p>

    噪声抑制<\/strong><\/p>

    金属敲击声、轰鸣声等噪声不会影响超声波传感器的参数赋值,这主要是由于频率范围<\/a>的优选和已获的噪声抑制电路。<\/p>

    同步功能<\/strong><\/p>

    超声波传感器的同步功能可防干扰<\/a>。他们通过将各自的同步线进<\/p>

    超声波传感器<\/span><\/p>

    行简单的连接来实现同步功能。它们同时发射声波脉冲,象单个传感器一样工作,同时具有扩展的检测角度。<\/p>

    交替工作<\/strong><\/p>

    超声波传感器 超长扫描型<\/p>

    以交替方式工作的超声波传感器彼此间是相互独立的,不会相互影响。以交替方式工作的传感器越多,响应的开关频率越低。<\/p>

    检测条件<\/strong><\/p>

    超声波传感器特别适合在“空气”这种介质中工作。这种传感器也能在其它气体介质中工作,但需要进行灵敏度的调节。<\/p>

    盲区<\/strong><\/p>

    直接反射式超声波传感器不能可靠检测位于超声波换能器<\/a>前段的部分物体。由此,超声波换能器与检测范围起点之间的区域被称为盲区。传感器在这个区域内必须保持不被阻挡。<\/p>

    温湿度<\/strong><\/p>

    空气温度与湿度会影响声波的行程时间。空气温度每上升20&ordm;C,检测距离至多增加3.5%。在相对干燥的空气条件下,湿度的增加将导致声速多增加2%。<\/p>

    空气压力<\/strong><\/p>

    常规情况下大气变化±5%(选一固定参考点)将导致检测范围变化±0.6%。大多数情况下,传感器在5Bar压力下使用没有问题。<\/p>

    气流<\/strong><\/p>

    气流的变化将会影响声速。然而由高至10m/s的气流速度造成的影响是微不足道的。在产生空气涡流比较普遍的条件下,例如对于灼热的金属而言,建议不要采用超声波传感器进行检测,因为对失真变形<\/a>的声波的回声进行计算是非常困难的。<\/p>

    标准检测物<\/strong><\/p>

    采用正方形声反射板用于额定开关距离sn的标定。<\/p>

    1mm的厚度<\/p>

    垂直性:与声束轴线垂直。<\/p>

    防护等级<\/strong><\/p>

    外壳可防固体颗粒和防水。<\/p>

    IP65:完全防尘;防水柱的侵入。<\/p>

    IP67:完全防尘;在恒温下浸入水下1m深处并放置30分钟,能够有效防护。<\/p>

    IP69K:基于EN60529的符合DIN40050-9<\/p>

    泵功能<\/strong><\/p>

    可施行双位置控制,例如一个液位控制系统的泵入泵出功能。当一个被测物远离传感器到达检测范围的远点时,输出动作。当被测物靠近传感器到达检测范围设定的近点时,输出相反的动作。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    5<\/strong>系统构成编辑<\/h2>

    超声波传感器主要由如下四个部分构成:<\/p>

  • 发送器:通过振子(一般为陶瓷制品,直径约为15 mm)振动产生超声波并向空中幅射。<\/p><\/li>

  • 接收器:振子接收到超声波时,根据超声波发生相应的机械振动,并将其转换为电能量,作为接收器的输出。<\/p><\/li>

  • 控制部分:通过用集成电路控制发送器的超声波发送,并判断接收器是否接收到信号(超声波),以及已接收信号的大小。<\/p><\/li>

  • 电源部分:超声波传感器通常采用电压为DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流电源供电,经内部稳压电路供给传感器工作。<\/p><\/li><\/ul>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    6<\/strong>检测方式编辑<\/h2>

    根据被检测对象的体积、材质、以及是否可移动等特征,超声波传感器采用的检测方式有所不同,常见的检测方式有如下四种:<\/p>

  • 穿透式:发送器和接收器分别位于两侧,当被检测对象从它们之间通过时,根据超声波的衰减<\/a>(或遮挡)情况进行检测。<\/p><\/li>

  • 限定距离式:发送器和接收器位于同一侧,当限定距离内有被检测对象通过时,根据反射<\/a>的超声波进行检测。<\/p><\/li>

  • 限定范围式:发送器和接收器位于限定范围的中心,反射板位于限定范围的边缘,并以无被检测对象遮挡时的反射波衰减值作为基准值。当限定范围内有被检测对象通过时,根据反射波的衰减情况(将衰减值与基准值比较)进行检测。<\/p><\/li>

  • 回归反射式:发送器和接收器位于同一侧,以检测对象(平面物体)作为反射面,根据反射波的衰减情况进行检测。<\/p><\/li><\/ul>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    7<\/strong>检测好坏编辑<\/h2>

    超声波传感器用万用表<\/a>直接测试是没有什么反映的。要想测试超声波传感器的好坏可以搭一个音频振荡电路,当C1为390OμF时,在反相器⑧脚与⑩脚间可产生一个1.9kHz左右的音频信号<\/a>。把要检测的超声波传感器(发射和接收)接在⑧脚与⑩脚之间;如果传感器能发出音频声音,基本就可以确定比超声波传感器是好的。<\/p>

    注:C1=3900μF时,为1.9kHZ左右;C1=0.O1μF时,约0.76kHZ。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    8<\/strong>液位测试编辑<\/h2>

    超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号<\/a>,在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间,即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:(1)无任何机械传动部件,也不接触被测液体,属于非接触式测量,不怕电磁干扰,不怕酸碱等强腐蚀性液体等,因此性能稳定、可靠性高、寿命长;(2)其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量。<\/p>

    系统采用的超声波传感器的工作频率<\/a>为40kHz左右。由发射传感器发出超声波脉冲,传到液面经反射后返回接收传感器,测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间,根据媒质中的声速,就能得到从传感器到液面之间的距离,从而确定液面。考虑到环境温度对超声波传播速度的影响,通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,以提高测量精度。计算公式为:<\/p>

    V=331.5+0.607T (1)<\/p>

    式中:V为超声波在空气中传播速度;T为环境温度<\/a>。<\/p>

    S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)<\/p>

    式中:S为被测距离;t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差<\/a>;t1为超声回波接收时刻;t0为超声脉冲发射时刻。利用MCU的捕获功能可以很方便地测量t0时刻和t1时刻,根据以上公式,用软件编程即可得到被测距离S。由于本系统的MCU选用了具有SOC特点的混合信号处理器,其内部集成了温度传感器<\/a>,因此可利用软件<\/a>很方便的实现对传感器的温度补偿。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    9<\/strong>其他编辑<\/h2>

    区分<\/h3>

    超声波传感器与声纳传感器的区别<\/p>

    声纳传感器和超声波传感器是经常听说的两种探测装置,很多人认为这两种是一种传感器,这两种传感器之间有什么区别呢?
      声纳传感器直接探测和识别水中的物体和水底的轮廓,声纳传感器发出一个声波信号,当遇到物体后会反射回<\/p>

    来,依据反射时间及波型去计算它的距离及位置。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。声纳传感器主要用于探测生物,比如用于探测水底有哪些生物,生物体形有多大等。经常问你听说的用于探测水怪的装置就是声纳传感器。
      超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。超声波传感器在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。[3]<\/span> <\/a><\/p>

    注意事项<\/h3>

    1:为确保可靠性及长使用寿命<\/a>,请勿在户外或高于额定温度的地方使用传感器[4]<\/span> <\/a>。<\/p>

    2:由于超声波传感器以空气<\/a>作为传输介质,因此局部温度不同时,分界处的反射和折射可能会导致误动作,风吹时检出距离也会发生变化。因此,不应在强制通风机<\/a>之类的设备旁使用传感器。<\/p>

    3:喷气嘴喷出的喷气有多种频率<\/a>,因此会影响传感器且不应在传感器附近使用。<\/p>

    4:传感器表面的水滴缩短了检出距离。<\/p>

    5:细粉末和棉纱<\/a>之类的材料在吸收声音时无法被检出(反射型传感器)。<\/p>

    6:不能在真空区或防爆区使用传感器。<\/p>

    7:请勿在有蒸汽<\/a>的区域使用传感器;此区域的大气不均匀。将会产生温度梯度,从而导致测量错误。<\/p>

    暴露问题<\/h3>

    超声波传感器应用起来原理简单,也很方便,成本也很低。但是目前的超声波传感器都有一些缺点,比如,反射问题,噪音,交叉问题。<\/p>

    反射问题<\/strong><\/p>

    如果被探测物体始终在合适的角度<\/a>,那超声波传感器将会获得正确的角度。但是不幸的是,在实际使用中,很少被探测物体是能被正确的检测的。<\/p>

    其中可能会出现几种误差:<\/p>

    三角误差<\/strong><\/em><\/p>

    当被测物体与传感器成一定角度的时候,所探测的距离和实际距离有个三角误差。<\/p>

    镜面反射<\/strong><\/em><\/p>

    这个问题和高中物理<\/a>中所学的光的反射是一样的。在特定的角度下,发出的声波被光滑的物体镜面反射出去,因此无法产生回波,也就无法产生距离读数。这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。<\/p>

    多次反射<\/strong><\/em><\/p>

    这种现象在探测墙角或者类似结构的物体时比较常见。声波<\/a>经过多次反弹才被传感器接收到,因此实际的探测值并不是真实的距离值。<\/p>

    这些问题可以通过使用多个按照一定角度排列的超声波圈来解决。通过探测多个超声波的返回值,用来筛选出正确的读数。<\/p>

    噪音<\/strong><\/p>

    虽然多数超声波传感器的工作频率为40-45Khz,远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音<\/a>。比如,电机在转动过程会产生一定的高频,轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音,机器人<\/a>本身的抖动,甚至当有多个机器人的时候,其它机器人超声波传感器发出的声波,这些都会引起传感器接收到错误的信号。<\/p>

    这个问题可以通过对发射的超声波进行编码<\/a>来解决,比如发射一组长短不同的音波,只有当探测头检测到相同组合的音波的时候,才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。<\/p>

    交叉问题<\/strong><\/p>

    交叉问题是当多个超声波传感器按照一定角度被安装在机器人上的时候所引起的。超声波X发出的声波,经过镜面反射,被传感器Z和Y获得,这时Z和Y会根据这个信号来计算距离值,从而无法获得正确的测量。<\/p>

    解决的方法可以通过对每个传感器发出的信号进行编码。让每个超声波传感器只听自己的声音<\/a>。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>组成部分编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>性能指标编辑<\/a><\/p>

    <\/i>工作频率<\/a><\/p>

    <\/i>工作温度<\/a><\/p>

    <\/i>灵敏度<\/a><\/p>

    <\/i>指向性<\/a><\/p><\/div>

    3<\/span>相关应用编辑<\/a><\/p>

    <\/i>主要应用<\/a><\/p>

    <\/i>具体应用<\/a><\/p>

    4<\/span>工作相关编辑<\/a><\/p>

    <\/i>工作原理<\/a><\/p>

    <\/i>工作程式<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>工作模式<\/a><\/p>

    5<\/span>系统构成编辑<\/a><\/p>

    6<\/span>检测方式编辑<\/a><\/p>

    7<\/span>检测好坏编辑<\/a><\/p>

    8<\/span>液位测试编辑<\/a><\/p><\/div>

    9<\/span>其他编辑<\/a><\/p>

    <\/i>区分<\/a><\/p>

    <\/i>注意事项<\/a><\/p>

    <\/i>暴露问题<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>组成部分编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>性能指标编辑<\/a><\/i><\/p>

    2.1<\/span>工作频率<\/a><\/i><\/p>

    2.2<\/span>工作温度<\/a><\/i><\/p>

    2.3<\/span>灵敏度<\/a><\/i><\/p>

    2.4<\/span>指向性<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>相关应用编辑<\/a><\/i><\/p>

    3.1<\/span>主要应用<\/a><\/i><\/p>

    3.2<\/span>具体应用<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>工作相关编辑<\/a><\/i><\/p>

    4.1<\/span>工作原理<\/a><\/i><\/p>

    4.2<\/span>工作程式<\/a><\/i><\/p>

    4.3<\/span>工作模式<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>系统构成编辑<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>检测方式编辑<\/a><\/i><\/p>

    7<\/span>检测好坏编辑<\/a><\/i><\/p>

    8<\/span>液位测试编辑<\/a><\/i><\/p>

    9<\/span>其他编辑<\/a><\/i><\/p>

    9.1<\/span>区分<\/a><\/i><\/p>

    9.2<\/span>注意事项<\/a><\/i><\/p>

    9.3<\/span>暴露问题<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 14:59:43","UpdateTime":"2015/4/29 14:59:43","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659163592113799156.jpg","PictureDomain":"img66","ParentID":"208"},{"ID":"216","Title":"电压传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    电压传感器是一种将被测电量参数转换成直流电流、直流电压并隔离输出模拟信号或数字信号的装置。电压传感器用于测量电网中波形畸变较严重的电压或电流信号,也可以测量方波,三角波等非正弦波形。<\/p>

    电压变送器通用技术条件:<\/p>

    ● 引用标准及规则:GB/T13850-1998<\/p>

    ● 相对湿度:≤93%<\/p>

    ● 准确度等级: 0.2、0.5级<\/p>

    ● 贮藏条件:温度-40~+70℃,相对湿度20~90%,无凝露<\/p>

    ● 工作温度:-10~55℃<\/p>

    ● 平均无故障时间:≥30000h<\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>定义编辑<\/h2>

    电压传感器<\/a>,是一种检测装置,能感受到被测电压的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。<\/p>

    \"A1单相交流电压变送器\"<\/a>别称:<\/strong>电压变送器<\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>分类编辑<\/h2>

    电压传感器分直流电压传感器和交流电压传感器,交流电压传感器是一种能将被测交流电流(交流电压)转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器,广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气装置、自动控制以及调度系统。交流电压传感器具有单路、三路组合结构形式。直流电压传感器是一种能将被测直流电压转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器,也广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等各个需要电量隔离测控的行业。<\/p>

    按照电压极性<\/strong><\/p>

    分为直流电压传感器和交流电压传感器。交流电压传感器按照适用的频率范围,又可分为工频电压传感器、变频电压传感器(或称宽频电压传感器)。<\/p>

    按照测量原理<\/strong><\/p>

    分为电阻分压器、电容分压器、电磁式电压互感器、电容式电压互感器、霍尔电压传感器等。<\/p>

    按照输出信号<\/strong><\/p>

    分为模拟量输出电压传感器和数字量输出电压传感器。<\/p>

    IEC指出:将被测参量转变为数字量参数更为合理,原因在于对传统模拟量输出变送器的模拟量输出要求是基于有局限的常规技术,并非依据使用被测参量信息的设备的实际需要。[1]<\/span> <\/a><\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>发展前景编辑<\/h2>

    一些传感器市场比如压力传感器<\/a>、温度传感器、流量传感器<\/a>、水平传感器<\/a>已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。<\/p>

    全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤<\/a>传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>原理编辑<\/h2>

    霍尔原理:霍尔电压传感器是一种利用霍尔效应<\/a>,将原边电压通过外置或内置电阻,将电流限制在10mA,此电流经过多匝绕组之后,经过聚磁材料将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零。实际上霍尔电压传感器利用的是和磁平衡闭环霍尔电流传感器一样的技术,即零磁通霍尔电流传感器。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    5<\/strong>优点和应用编辑<\/h2>

    同传统的互感器和分流器相比电压传感器精度高,响应快,线性好,频带宽,过载强和不损失测量能量等优点,电压传感器已广泛应用于电力、电子、逆变装置、开关电源、交流变频调速等诸多领域。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    6<\/strong>特点编辑<\/h2>

    1.精度高:电压传感器测量精度优于0.01,适合任何波形测量,普通互感器精度0.03-0.05;<\/p>

    2.响应快:电压传感器响应时间小于1微秒(1000000μs=1s),普通互感器响应时间10-20毫秒(1000ms=1s)<\/p>

    3.范围广:电压传感器可用于任意波形的电压和电流(直流,交流,脉冲等),甚至瞬态峰值电压、电流。<\/p>

    传统互感器是感性元件,测量时影响信号波形,正弦波形(SINE WAVE)。<\/p>

    4.频带宽:电压传感器0-100KHz,普通互感器50Hz<\/p>

    5.可靠性高:无故障时间长<\/p>

    6.线性度好:优于0.002<\/p>

    7.过载强、范围大:0-几十上万安培<\/p>

    8.体积小,重量轻,易安装。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    7<\/strong>主要功能与特性编辑<\/h2>

    * 将被测直流电压隔离转换成按线性比例输出的单路标准直流电压或直流电流;<\/p>

    * 低功耗、可靠性高;<\/p>

    * 优良的抗干扰能力和高精度性(0.2%);<\/p>

    * 电压插针输入、PCB板安装;<\/p>

    * 广泛应用于各类工业电压在线隔离检测系统;<\/p>

    * 体积小、外型尺寸(mm):44(L)×28(W)×41(H);<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    8<\/strong>注意事项编辑<\/h2>

    * 注意产品标签上的辅助电源信息,变送器的辅助电源等级和极性不可接错,否则将损坏变送器;
      * 变送器为一体化结构,不可拆卸,同时应避免碰撞和跌落;
      * 变送器在有强磁干扰的环境中使用时,请注意输入线的屏蔽,输出信号应尽可能短。集中安装时,小安装间隔不应小于10mm;<\/p>

    \"A26三相交流电压变送器\"<\/a><\/p>

    *本系列变送器内部未设置防雷击电路,当变送器输入、输出馈线暴露于室外恶劣气候环境之中时,应注意采取防雷措施;<\/p>

    * 本产品采用阻燃ABS塑料外壳封装,外壳极限耐受温度为+85℃,收到高温烘烤时会发生变形,影响产品性能。产品请勿在热源附近使用或保存,请勿把产品放进高温箱内烘烤;<\/p>

    * 请勿损坏或者修改产品的标签、标志,请勿拆卸或改装变送器,否则本公司将不再对该产品提供“三包”(包换、包退、包修)服务。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>定义编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>分类编辑<\/a><\/p>

    3<\/span>发展前景编辑<\/a><\/p>

    4<\/span>原理编辑<\/a><\/p>

    5<\/span>优点和应用编辑<\/a><\/p><\/div>

    6<\/span>特点编辑<\/a><\/p>

    7<\/span>主要功能与特性编辑<\/a><\/p>

    8<\/span>注意事项编辑<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>定义编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>分类编辑<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>发展前景编辑<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>优点和应用编辑<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>特点编辑<\/a><\/i><\/p>

    7<\/span>主要功能与特性编辑<\/a><\/i><\/p>

    8<\/span>注意事项编辑<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 15:24:27","UpdateTime":"2015/4/29 15:24:27","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659166585313089676.jpg","PictureDomain":"img67","ParentID":"210"},{"ID":"217","Title":"接近传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    接近传感器,是代替限位开关等接触式检测方式,以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。在换为电气信号的检测方式中,包括利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的涡电流的方式、捕测体的接近引起的电气信号的容量变化的方式、利石和引导开关的方式。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>接近传感器概要编辑<\/h2>

    在JIS规格中,根据IEC60947-5-2的非接触式位置检测用开关,制定了JIS规格(JIS C 8201-5-2低压开关装置及控制装置、第5控制电路机器及开关元件、第2节接近开关)。在JIS的定义中,在传感器中也能以非接触方式检测到物体的接近和附近检测对象有无的产品总称为“接近开关”,由感应型、静电容量型、超声波型、光电型、磁力型等构成。在本技术指南中,将检测金属存在的感应型接近传感器、检测金属及非金属物体存在的静电容量型接近传感器、利用磁力产生的直流磁场的开关定义为“接近传感器”。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>特长编辑<\/h2>

    ① 由于能以非接触方式进行检测,所以不会磨损和损伤检测对象物。<\/p>

    ② 由于采用无接点输出方式,因此寿命延长(磁力式除外)采用半导体输出,对接点的寿命无影响。<\/p>

    ③ 与光检测方式不同,适合在水和油等环境下使用检测时几乎不受检测对象的污渍和油、水等的影响。此外,还包括特氟龙<\/a>外壳型及耐药品良好的产品<\/p>

    ④ 与接触式开关相比,可实现高速响应<\/p>

    ⑤ 能对应广泛的温度范围<\/p>

    ⑥ 不受检测物体颜色的影响对检测对象的物理性质变化进行检测,所以几乎不受表面颜色等的影响<\/p>

    ⑦ 与接触式不同,会受周围温度的影响、周围物体、同类传感器的影响包括感应型、静电容量型在内,传感器之间相互影响。因此,对于传感器的设置,需要考虑相互干扰。此外,在感应型中,需要考虑周围金属的影响,而在静电容量型中则需考虑周围物体的影响。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>接近传感器原理编辑<\/h2>

    感应型接近传感器的检测原理<\/p>

    通过外部磁场影响,检测在导体表面产生的涡电流引起的磁性损耗。在检测线圈内使其产生交流磁场,并检测体的金属体产生的涡电流引起的阻抗变化进行检测的方式。<\/p>

    此外,作为另外一种方式,还包括检测频率相位成分的铝检测传感器,和通过工作线圈仅检测阻抗变化成分的全金属传感器。<\/p>

    在检测体一侧和传感器一侧的表面上,发生变压器的状态。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>接近传感器概要编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>特长编辑<\/a><\/p>

    3<\/span>接近传感器原理编辑<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>接近传感器概要编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>特长编辑<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>接近传感器原理编辑<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 16:50:42","UpdateTime":"2015/4/29 16:50:42","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659230092363159305.jpg","PictureDomain":"img65","ParentID":"211"},{"ID":"218","Title":"振动传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    在高度发展的现代工业中,<\/span>现代测试技术<\/a>向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势,而测试系统的前端是<\/span>传感器<\/a>,它是整个测试系统的灵魂,被世界各国列为技术,特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术,为传感器的发展提供了良好与可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益,且数字化、多功能与智能化是现代传感器发展的重要特征。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>发展趋势<\/h2>

    1.引入新技术发展新功能[1]<\/span> <\/a><\/p>

    随着人们对自然认识的深化,会不断发现一些新的物理效应、化学效应、生物效应等。利用这些新的效应可开发出相应的新型传感器,从而为提高传感器性能和拓展传感器的应用范围提供新的可能。图尔克市场技术部产品经理兼技术支持主管杨德友向记者表示,“目前传感器界的大特点就是不断引入新技术发展新功能。”如检测金属产品位置的电感式接近开关,它利用金属物体接近能产生电磁场的振荡感应头时在被测金属上形成的涡流效应来检测金属产品的位置。由于不同金属涡流效应的效果不同,因此不同金属的检测距离是不一样的,尤其是面对各类合金时,普通的电感式接近开关就显得力不从心,这就要求生产厂商在提高产品功能上下功夫。由于电感式接近开关其内部结构是在铁氧体磁芯上绕制线圈作为电感线圈,而铁氧体磁芯自身的限制使得电感式传感器不可能在已有的设计理念下发展,那么只能在技术上开发出可以替代铁氧体线圈的产品来提高产品的性能。图尔克公司的电感式接近开关就摒弃了铁氧体磁芯,从而去掉了磁芯的限制。这样在检测不同金属时可以通过电路调节提高产品的检测距离,并且全金属检测距离无衰减,抗干扰能力也有所提升。<\/p>

    2. 利用新材料发展新产品<\/p>

    传感器材料是传感器技术的重要基础,随着材料科学的进步,人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器,光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器,用陶瓷制成压力传感器。高分子聚合物能随周围环境的相对湿度大小成比例地吸附和释放水分子。将高分子电介质做成电容器,测定电容容量的变化,即可得出相对湿度。利用这个原理制成的等离子聚合法聚苯乙烯薄膜温度传感器,具有测湿范围宽、温度范围宽、响应速度快、尺寸小、可用于小空间测湿、温度系数小等特点。陶瓷电容式压力传感器是一种无中介液的干式压力传感器。采用先进的陶瓷技术,厚膜电子技术,其技术性能稳定,年漂移量的满量程误差不超过0.1%,温漂小,抗过载更可达量程的数百倍。<\/p>

    光导纤维的应用是传感材料的重大突破,光纤传感器与传统传感器相比有许多特点:灵敏度高、结构简单、体积小、耐腐蚀、电绝缘性好、光路可弯曲、便于实现遥测等。而光纤传感器与集成光路技术的结合,加速了光纤传感器技术的发展。将集成光路器件代替原有光学元件和无源光器件,光纤传感器又具有了高带宽、低信号处理电压、可靠性高、成本低等特点。<\/p>

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    2<\/strong>测试方法<\/h2>

    在工程振动测试领域中,测试手段与方法多种多样,但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类。<\/p>

    机械式<\/h3>

    将工程振动的参量转换成机械信号<\/a>,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪<\/a>和盖格尔测振仪,它能测量的频率较低,精度<\/a>也较差。但在现场测试时较为简单方便。<\/p>

    光学式<\/h3>

    将工程振动的参量转换为光学<\/a>信号,经光学系统<\/a>放大后显示和记录。如读数显微镜<\/a>和激光测振仪等。<\/p>

    电测<\/h3>

    将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷<\/a>、及其它电量<\/a>),然后再对电量进行测量,从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得广泛的测量方法。<\/p>

    上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同,但是,组成的测量系统<\/a>基本相同,它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。<\/p>

    1、拾振环节。把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号,完成这项转换工作的器件叫传感器<\/a>。<\/p>

    2、测量线路。测量线路的种类甚多,它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如,专配压电式传感器<\/a>的测量线路有电压放大器<\/a>、电荷放大器等;此外,还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。<\/p>

    3、信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号,可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器(如电子电压表、示波器、相位计等)、记录设备(如光线示波器、磁带记录仪、X—Y 记录仪等)等。也可在必要时记录在磁带上,然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理,从而得到终结果。<\/p>

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    3<\/strong>接收原理<\/h2>

    振动传感器在测试技术中是关键部件<\/a>之一,它的作用主要是将机械量接收下来,并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。<\/p>

    振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量,而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量,然后由机械接收部分加以接收,形成另一个适合于变换的机械量,后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。<\/p>

    1、相对式机械接收原理<\/p>

    由于机械运动是物质运动的简单的形式,因此人们先想到的是用机械方法测量振动,从而制造出了机械式测振仪(如盖格尔测振仪等)。传感器的机械接收原理就是建立在此基础上的。相对式测振仪的工作接收原理是在测量时,把仪器固定在不动的支架上,使触杆与被测物体的振动方向一致,并借弹簧<\/a>的弹性力与被测物体表面相接触,当物体振动时,触杆就跟随它一起运动,并推动记录笔杆在移动的纸带上描绘出振动物体的位移随时间的变化曲线<\/a>,根据这个记录曲线可以计算出位移的大小及频率等参数。<\/p>

    由此可知,相对式机械接收部分所测得的结果是被测物体相对于参考体的相对振动,只有当参考体不动时,才能测得被测物体的振动。这样,就发生一个问题,当需要测的是振动,但又找不到不动的参考点时,这类仪器就无用武之地。例如:在行驶的内燃机车上测试内燃机车的振动,在地震时测量地面及楼房的振动……,都不存在一个不动的参考点。在这种情况下,我们必须用另一种测量方式的测振仪进行测量,即利用惯性式测振仪。<\/p>

    2、惯性式机械接收原理<\/p>

    惯性式机械测振仪测振时,是将测振仪直接固定在被测振动物体的测点上,当传感器外壳随被测振动物体运动时,由弹性支承的惯性质量块将与外壳发生相对运动,则装在质量块上的记录笔就可记录下质量元件与外壳的相对振动位移幅值,然后利用惯性质量块与外壳的相对振动位移的关系式,即可求出被测物体的振动位移波形。<\/p>

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    4<\/strong>机电变换<\/h2>

    一般来说,振动传感器在机械接收原理方面,只有相对式、惯性式两种,但在机电变换方面,由于变换方法和性质不同,其种类繁多,应用范围也极其广泛。<\/p>

    在现代振动测量中所用的传感器,已不是传统概念上独立的机械测量装置,它仅是整个测量系统中的一个环节,且与后续的电子线路紧密相关。<\/p>

    由于传感器内部机电变换原理的不同,输出的电量也各不相同。有的是将机械量的变化变换为电动势、电荷的变化,有的是将机械振动量的变化变换为电阻、电感等电参量的变化。一般说来,这些电量并不能直接被后续的显示、记录、分析仪器所接受。因此针对不同机电变换原理的传感器,必须附以专配的测量线路。测量线路的作用是将传感器的输出电量后变为后续显示、分析仪器所能接受的一般电压信号。因此,振动传感器按其功能可有以下几种分类方法:<\/p>

    按机械接收原理分:相对式、惯性式;<\/p>

    按机电变换原理分:电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式;<\/p>

    按所测机械量分:位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器、扭矩传感器。<\/p>

    以上三种分类法中的传感器是相容的。<\/p>

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    5<\/strong>分类<\/h2>

    相对式<\/strong><\/p>

    电动式传感器<\/a>基于电磁感应原理,即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时,导体两端就感生出电动势,因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。<\/p>

    相对式电动传感器从机械接收原理来说,是一个位移传感器,由于在机电变换原理中应用的是电磁感应定律,其产生的电动势同被测振动速度成正比,所以它实际上是一个速度传感器。<\/p>

    电涡流式<\/strong><\/p>

    电涡流传感器<\/a>是一种相对式非接触式传感器,它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽(0~10 kHZ),线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点,主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量。<\/p>

    电感式<\/strong><\/p>

    依据传感器的相对式机械接收原理,电感式传感器<\/a>能把被测的机械振动参数的变化转换成为电参量信号的变化。因此,电感传感器有二种形式,一是可变间隙,二是可变导磁面积。<\/p>

    电容式<\/strong><\/p>

    电容式传感器<\/a>一般分为两种类型。即可变间隙式和可变公共面积式。可变间隙式可以测量直线振动的位移。可变面积式可以测量扭转振动的角位移。<\/p>

    惯性式<\/strong><\/p>

    惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态,其可动部分的质量应该足够的大,而支承弹簧的刚度应该足够的小,也就是让传感器具有足够低的固有频率。<\/p>

    根据电磁感应定律<\/a>,感应电动势为:u=Blx&r<\/p>

    式中B为磁通密度,l为线圈<\/a>在磁场内的有效长度, r x&为线圈在磁场中的相对速度。<\/p>

    从传感器的结构上来说,惯性式电动传感器是一个位移传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生,根据电磁感应电律,当线圈在磁场中作相对运动时,所感生的电动势与线圈切割磁力线的速度成正比。因此就传感器的输出信号来说,感应电动势是同被测振动速度成正比的,所以它实际上是一个速度传感器。<\/p>

    压电式<\/strong><\/p>

    压电式加速度传感器<\/a>的机械接收部分是惯性式加速度机械接收原理,机电部分利用的是压电晶体的正压电效应<\/a>。其原理是某些晶体(如人工极化陶瓷、压电石英晶体<\/a>等,不同的压电材料具有不同的压电系数,一般都可以在压电材料性能表中查到。)在一定方向的外力作用下或承受变形时,它的晶体面或极化面上将有电荷产生,这种从机械能(力,变形)到电能(电荷,电场)的变换称为正压电效应。而从电能(电场,电压)到机械能(变形,力)的变换称为逆压电效应。<\/p>

    因此利用晶体的压电效应,可以制成测力传感器,在振动测量中,由于压电晶体所受的力是惯性质量块的牵连惯性力,所产生的电荷数与加速度大小成正比,所以压电式传感器是加速度传感器。<\/p>

    压电式力<\/strong><\/p>

    在振动试验中,除了测量振动,还经常需要测量对试件施加的动态激振力。压电式力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小和重量轻等优点,因而获得广泛应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的压电效应,即压电式力传感器的输出电荷信号与外力成正比。<\/p>

    阻抗头<\/strong><\/p>

    阻抗头是一种综合性传感器。它集压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体,其作用是在力传递点测量激振力的同时测量该点的运动响应。因此阻抗头由两部分组成,一部分是力传感器,另一部分是加速度传感器,它的优点是,保证测量点的响应就是激振点的响应。使用时将小头(测力端)连向结构,大头(测量加速度)与激振器的施力杆相连。从“力信号输出端”测量激振力的信号,从“加速度信号输出端”测量加速度的响应信号。<\/p>

    注意,阻抗头一般只能承受轻载荷,因而只可以用于轻型的结构、机械部件以及材料试样的测量。无论是力传感器还是阻抗头,其信号转换元件都是压电晶体,因而其测量线路均应是电压放大器或电荷放大器。<\/p>

    电阻应变式<\/strong><\/p>

    电阻式应变式传感器<\/a>是将被测的机械振动量转换成传感元件电阻的变化量。实现这种机电转换的传感元件有多种形式,其中常见的是电阻应变式的传感器。<\/p>

    电阻应变片的工作原理为:应变片粘贴在某试件上时,试件受力变形,应变片原长变化,从而应变片阻值变化,实验证明,在试件的弹性变化范围内,应变片电阻的相对变化和其长度的相对变化成正比。<\/p>

    激光<\/strong><\/p>

    激光传感器利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等,极适合于工业和实验室的非接触测量应用。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>发展趋势<\/a><\/p>

    2<\/span>测试方法<\/a><\/p>

    <\/i>机械式<\/a><\/p>

    <\/i>光学式<\/a><\/p>

    <\/i>电测<\/a><\/p><\/div>

    3<\/span>接收原理<\/a><\/p>

    4<\/span>机电变换<\/a><\/p>

    5<\/span>分类<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>发展趋势<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>测试方法<\/a><\/i><\/p>

    2.1<\/span>机械式<\/a><\/i><\/p>

    2.2<\/span>光学式<\/a><\/i><\/p>

    2.3<\/span>电测<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>接收原理<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>机电变换<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>分类<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 16:52:43","UpdateTime":"2015/4/29 16:52:43","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659231501694078284.jpg","PictureDomain":"img67","ParentID":"212"},{"ID":"220","Title":"气体传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"3","Detail":"

    气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>概述编辑<\/h2>

    气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置!气体传感器一般被归为化学传感器<\/a>的一类,尽管这种归类不一定科学。<\/p>

    “气体传感器”包括:半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器<\/a>、热导式气体传感器<\/a>、红外线气体传感器、固体电解质气体传感器等。<\/p>

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    2<\/strong>特性编辑<\/h2>

    气体传感器是化学传感器的一大门类。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。接下来了解一下气体传感器的主要特性[1]<\/span> <\/a>:<\/p>

    1、稳定性<\/p>

    稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。<\/p>

    2、灵敏度<\/p>

    灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制(TLV-thresh-oldlimitvalue)或低爆炸限(LEL-lowerexplosivelimit)的百分比的检测要有足够的灵敏性。<\/p>

    3、选择性<\/p>

    选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。<\/p>

    4、抗腐蚀性<\/p>

    抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。<\/p>

    气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。<\/p>

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    3<\/strong>选择编辑<\/h2>

    根据测量对象与测量环境<\/strong><\/p>

    根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。 要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。<\/p>

    灵敏度的选择<\/strong><\/p>

    通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的于扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。<\/p>

    响应特性 (反应时间)<\/strong><\/p>

    传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中,应根据信号的特点 (稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。<\/p>

    线性范围<\/strong><\/p>

    传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。<\/p>

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    4<\/strong>优缺编辑<\/h2>

    优点<\/strong><\/p>

    红外气体传感器<\/a>及仪器应用广泛,适用于监测近乎各种易气体。具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。并在未来逐步成为市场主流。<\/p>

    缺点<\/strong><\/p>

    由于正在处于起步阶段,技术壁垒高,市场占有率低,规模化生产程度低,造成成本高,基本在上千元左右。<\/p>

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    5<\/strong>分类编辑<\/h2>

    半导气体传感器<\/strong><\/p>

    这种类型的传感器在气体传感器中约占60%,根据其机理分为电导型和非电导型,电导型中又分为表面型和容积控制型.<\/p>

    (1 ) SnO2半导体是典型的表面型气敏元件<\/a>,其传感原理是SnO2为n 型半导体材料。当施加电压时,半导体材科温度升高,被吸附的氧接受了半导体中的电子形成了O2或O2原性气体H2、CO、CH4存在时,使半导体表面电阻下降,电导上升,电导变化与气体浓度成比倒。NiO为p型半导体,氧化性气体使电导下降,对O2敏感。ZnO半导体传感器也属于此种类型。<\/p>

    半导体气体传感器<\/p>

    a. 电导型的传感器元件分为表面敏感型和容积控制型,表面敏感型传感材料为SnO2+Pd 、ZnO十Pt 、AgO、V 205 、金属酞青、Pt —SnO2。 表面敏感型气体传感器可检测气体为各种可燃性气体C0、NO2、 氟利昂。传感材料Pt —SnO2 的气体传感器可检测气体为可燃性气体CO、H2、CH4 。<\/p>

    b. 容积控制型传感材料为Fe2O8、la1-SSrxCOO8 和TiO2、CoO-MgO —SnO2体传感器可检测气体为各种可燃性气体CO、NO2 氟利昂。。传感材料Pt —SnO2<\/p>

    容积控制型半导体气体传感器可检测气体为液化石油气、酒精、空燃比控制、燃烧炉气尾气。<\/p>

    ( 2) 容积控制型的是晶格缺陷变化导致电导率变化,电导变化与气体浓度成比例关系。<\/p>

    Fe2O8、TiO2属于此种,对可燃性气体敏感。<\/p>

    (3) 热线性传感器,是利用热导率变化的半导体传感器,又称热线性半导体传感器,是在Pt 丝线圈上涂敷SnO2层,Pt丝除起加热作用外,还有检测温度变化的功能。施加电压半导体变热,表面吸氧,使自由电子浓度下降,可燃性气体存在时,由于燃烧耗掉氧自由电子浓度增大,导热率随自由电子浓度增加而增大,散热率相应增高,使Pt 丝温度下降,阻值减小,P t丝阻值变化与气体浓度为线性关系。<\/p>

    这种传感器体积小、稳定、抗毒,可检测低浓度气体,在可燃气体检测中有重要作用。<\/p>

    ( 4) 非电导型的FET场效应晶体管气体传感器,Pd —FET.场效应晶体管传感器,利用Pd 吸收H z 并扩散达到半导体Si 和Pd的界面,减少Pd 的功函,这种对H2、CO敏感。非电导型FET场效应晶体管气体传感器体积小,便于集成化,多功能,是具有发展前途的气体传感器。<\/p>

    固体电解质气体传感器<\/strong><\/p>

    这种传感器元件为离子对固体电解质隔膜传导,称为电化学池,分为阳离子传导和阴离子传导,是选择性强的传感器,研究较多达到实用化的是氧化锆固体电解质传感器,其机理是利用隔膜两侧两个电池之间的电位差等于浓差电池的电势。稳定的氧化铬固体电解质传感器已成功地应用于钢水中氧的测定和发动机空燃比成分测量等。<\/p>

    为弥补固体电解质导电的不足,近几年来在固态电解质上镀一层气敏膜,把围周环境中存在的气体分子数量和介质中可移动的粒子数量联系起来。<\/p>

    接触燃烧式气体传感器<\/strong><\/p>

    接触燃烧式传感器适用于可燃性气H2、CO、CH4的检测。可燃气体接触表面催化剂<\/p>

    Pt 、Pd 时燃烧、破热,燃烧热与气体浓富有关。这类传感器的应用面广、体积小、结构简单、稳定性好,缺点是选择性差。<\/p>

    电化学气体传感器<\/strong><\/p>

    电化学方式的气体传感器常用的有两种<\/p>

    ( 1 )恒电位电解式传感器<\/p>

    是将被测气体在特定电场下电离,由流经的电解电流测出气体浓度,这种传感器灵敏度高,改变电位可选择的检洌气体,对毒性气体检测有重要作用。<\/p>

    ( 2) 原电池式气体传感器<\/p>

    在KOH电解质溶液中,Pt —Pb或Ag —Pb 电极构成电池,已成功用于检测O2,其灵敏度高,缺点是透水逸散吸潮,电极易中毒。<\/p>

    光学气体传感器<\/strong><\/p>

    ( 1 )直接吸收式气体传感器<\/p>

    红外线气体传感器是典型的吸收式光学气体传感器,是根据气体分别具有各自固有的光谱吸收谱检测气体成分,非分散红外吸收光谱对SO2、CO、CO2、NO等气体具有较高的灵敏度。<\/p>

    另外紫外吸收、非分散紫外线吸收、相关分光、二次导数、自调制光吸收法对NO、NO2、SO2、烃类( CH4) 等气体具有较高的灵敏度。<\/p>

    ( 2)光反应气体传感器<\/p>

    光反应气体传感器是利用气体反应产生色变引起光强度吸收等光学特性改变,传感元件是理想的,但是气体光感变化受到限制,传感器的自由度小。<\/p>

    ( 3 )气体光学特性的新传感器<\/p>

    光导纤维温度传感器为这种类型,在光纤顶端涂敷触媒与气体反应、发热。温度改变,导致光纤温度改变。利用光纤测温已达到实用化程度,检测气体也是成功的。<\/p>

    此外,利用其它物理量变化测量气体成分的传感器在不断开发,如声表面波传感器检测SO2、NO2、H2S、NH3、H2 等气体也有较高的灵敏度。<\/p>

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    6<\/strong>有害气体传感器选用技巧编辑<\/h2>

    有害气体检测的气体传感器的一大作用,有害气体的检测有两个目的,是测爆,第二是测毒。所谓测爆是检测危险场所可燃气含量,超标报警,以避免爆炸事故的发生;测毒是检测危险场所有毒气体含量,超标报警,以避免工作人员中毒。
      有害气体有三种情况、无毒或低毒可燃,第二、不燃有毒,第三、可燃有毒。针对这三种不同的情况,一般我们选择传感器需要选择不同的气体传感器。例如测爆选择可燃气体检测报警仪,测毒选择有毒气体检测报警仪等。其次我们需要选择气体传感器的类型,一般有固定式和便携式。生产或贮存岗位长期运行的泄漏检测选用固定式气体传感器;其他象检修检测、应急检测、进入检测和巡回检测等选用便携式气体传感器。
      气体传感器类型有成百上千种,针对不同的气体传感器可能有不同的选用技巧,客户在选择气体传感器的时候如果自己不是很清楚可以咨询传感器厂家的技术人员,让他们为你选择合适的气体传感器,或者请传感器技术人员上面勘察以便更好的选择气体传感器。[2]<\/span> <\/a><\/p>

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    7<\/strong>发展编辑<\/h2>

    一、着重于新气敏材料与制作工艺的研究开发<\/p>

    对气体传感器材料的研究表明,金属氧化物半导体材料Zn0,SIlo2,Fe203等己趋于成熟化,特别是在C比,C2H5OH,CO等气体检测方面。这方面的工作主要有两个方向:[3]<\/span> <\/a><\/p>

    1、是利用化学修饰改性方法,对现有气体敏感膜材料进行掺杂、改性和表面修饰等处理,并对成膜工艺进行改进和优化,提高气体传感器的稳定性和选择性;<\/p>

    2、是研制开发新的气体敏感膜材料,如复合型和混合型半导体气敏材料、高分子气敏材料,使得这些新材料对不同气体具有高灵敏度、高选择性、高稳定性。由于有机高分子敏感材料具有材料丰富、成本低、制膜工艺简单、易于与其它技术兼容、在常温下工作等优点,已成为研究的热点。<\/p>

    二、新型气体传感器的研制<\/p>

    用传统的作用原理和某些新效应,优先使用晶体材料(硅、石英、陶瓷等),采用先进的加工技术和微结构设计,研制新型传感器及传感器系统,如光波导气体传感器、高分子声表面波和石英谐振式气体传感器的开发与使用,微生物气体传感器和仿生气体传感器的研究。随着新材料、新工艺和新技术的应用,气体传感器的性能更趋完善,使传感器的小型化、微型化和多功能化具有长期稳定性好、使用方便、价格低廉等优点。<\/p>

    三、气体传感器智能化<\/p>

    随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视,对各种有毒、有害气体的探测,对大气污染、工业废气的监测以及对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。纳米、薄膜技术等新材料研制技术的成功应用为气体传感器集成化和智能化提供了很好的前提条件。气体传感器将在充分利用微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、传感技术、故障诊断技术、智能技术等多学科综合技术的基础上得到发展。研制能够同时监测多种气体的全自动数字式的智能气体传感器将是该领域的重要研究方向。<\/p>

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    8<\/strong>应用编辑<\/h2>

    应用于建设环境物联网。气体传感器在有毒、可燃、易爆、二氧化碳等气体探测领域有着广泛的应用,环境问题一直是全国乃至全世界关心的话题之一,人类赖以生存的环境一直在遭受着严重的破坏,如何保护环境就需要建立环境监管机制,建设物联网成为必要,而气体传感器作为环境检测的必备传感器将有助于建设环境物联网。<\/p>

    传感器是物联网核心和基础的环节,是各种信息和人工智能的桥梁,其技术领域中重要门类之一的气体传感器,横跨功能材料、电子陶瓷、光电子元器件、MEMS技术、纳米技术、有机高分子等众多基础和应用学科。高性能的气体传感器能大大提高信息采集、处理、深加工水平,提高实时预测事故的准确性,不断消除事故隐患,大幅度减少事故特别是重大事故的发生。能有效实现安全监察和安全生产监督管理的电子化,变被动救灾为主动防灾,使安全生产向科学化管理迈进。[4]<\/span> <\/a><\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>概述编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>特性编辑<\/a><\/p>

    3<\/span>选择编辑<\/a><\/p>

    4<\/span>优缺编辑<\/a><\/p>

    5<\/span>分类编辑<\/a><\/p><\/div>

    6<\/span>有害气体传感器选用技巧编辑<\/a><\/p>

    7<\/span>发展编辑<\/a><\/p>

    8<\/span>应用编辑<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>概述编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>特性编辑<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>选择编辑<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>优缺编辑<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>分类编辑<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>有害气体传感器选用技巧编辑<\/a><\/i><\/p>

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    8<\/span>应用编辑<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 16:57:23","UpdateTime":"2015/4/29 16:57:23","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659234381402020412.jpg","PictureDomain":"img65","ParentID":"214"},{"ID":"221","Title":"光电传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"2","Detail":"

    光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光<\/span>信号<\/a>的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>概述编辑<\/h2>

    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<\/a>多,传感器<\/a>的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器<\/a>在检测和控制中应用非常广泛。<\/p>

    光电传感器<\/a>是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号<\/a>(红外、可见及紫外镭射光)转变成为电信号的器件。<\/p>

    光电式传感器<\/a>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。新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器<\/a>的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。<\/p>

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    2<\/strong>原理编辑<\/h2>

    由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器<\/a>.模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流<\/a>,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类.所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射到光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关.<\/p>

    光敏二极管<\/a>是常见的光传感器<\/a>。光敏二极管<\/a>的外型与一般二极管一样,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流<\/a>很小(<&micro;A),称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电<\/p>

    光电传感器<\/span><\/p>

    载流子。在外电场的作用下,光电载流子参与导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。<\/p>

    光敏三极管<\/a>除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管<\/a>相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,以便光线射入。为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏,发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三极管的穿透电流<\/a>还小;当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,集电极电流Ic=(1+β)Ib,可见光电三极管要比光电二极管<\/a>具有更高的灵敏度。<\/p>

    工作原理<\/p>

    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控制的。<\/p>

    光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。<\/p>

    发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。<\/p>

    此外,光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。<\/p>

    分类和工作方式<\/h3>

    ⑴槽型光电传感器<\/p>

    把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作,输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。<\/p>

    ⑵对射型光电传感器<\/a>,若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大,一个发光器和一个收光器组成对射分离式光电开关,简称对射式光电开关。对射式光电开关的检测距离可达几米乃至几十米。使用对射式光电开关时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。<\/p>

    ⑶反光板型光电开关<\/p>

    把发光器和收光器装入同一个装置内,在前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用,称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下,发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到;一旦被检测物挡住光路,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。<\/p>

    ⑷扩散反射型光电开关<\/p>

    扩散反射型光电开关的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但扩散反射型光电开关前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。在检测时,当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关信号。<\/p>

    没有信号输出的原因<\/strong><\/p>

    首先要考虑的是接线或配置的问题。对于对射型光电传感器必须由投光部和受光部组合使用,两端都需要供电;而回归反射型必须由传感器探头和回归反射板组合使用;同时,用户必须给传感器提供稳定电源,如果是直流供电,必须确认正负极,如若正负极连接错误则会导致输出信号没有。<\/p>

    上述的原因分析是对光电传感器本身的考虑,我们还需要考虑的是检测物体的位置问题,如果检测物体不在检测区域,这样的检测是徒劳的。检测物体必须在传感器可以检测的区域内,也就是光电可以感知的范围内。其次,要考虑传感器光轴有没有对准问题,对射型的投光部和受光部光轴必须对准,对应的回归反射型的探头部分和反光板光轴必须对准。同样还要考虑的是检测物体是否符合标准检测物体或者小检测物体的标准,检测物体不能小于小检测物体的标准,从而避免导致对射型、反射型不能很好检测透明物体,像反射型对检测物体的颜色有要求,颜色越深,检测距离就越近。<\/p>

    如果以上情况都可以很明确地做出排除后,我们需要做的事就是检测环境的干扰因素。如光照强度不能超出额定范围;如果现场环境有粉尘,就需要我们定期清理光电传感器探头表面;或者是多个传感器紧密安装,互相产生干扰;还有一种影响比较大的是电气干扰,如果周围有大功率设备,产生干扰时必须要有相应的抗干扰措施。如果做过上述的逐一排查,这些因素都可以明确地排除还是没有信号输出的话,建议退回厂家检测判断。[1]<\/span> <\/a><\/p>

    结构分析<\/h3>

    光电传感器通常由三部分构成,它们分别为:发送器、接收器和检测电路。<\/p>

    发射器带一个校准镜头,将光聚焦射向接收器,接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源,这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。<\/p>

    接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。光敏二极管是现在常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。<\/p>

    此外,光电传感器<\/a>的结构元件中还有发射板和光导纤维。角反射板是结构牢固的发射装置,它由很小的三角锥体反射材料组成,能够使光束准确地从反射板中返回。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角,使光束几乎是从一根发射线,经过反射后,仍从这根反射线返回。[2]<\/span> <\/a><\/p>

    类型<\/h3>

    ⑴槽型光电传感器<\/p>

    把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作。输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。[3]<\/span> <\/a><\/p>

    ⑵对射型光电传感器<\/p>

    若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关,简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。<\/p>

    ⑶反光板型光电开关<\/p>

    把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下,发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到;一旦光路被检测物挡住,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。<\/p>

    ⑷扩散反射型光电开关<\/p>

    它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到信号,输出一个开关信号。<\/p>

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    3<\/strong>分类编辑<\/h2>

    标准类型<\/p>

    1)漫反射型:一般型或能量型 (-8),聚焦式 (-8-H),带背景抑制功能型 (-8-H)<\/p>

    光电传感器<\/span><\/p>

    ,带背景分析功能型 (-8-HW)<\/p>

    2)反射板型:一般型 (-6),带偏振滤波功能型 (-54, -55),带透明体检测功能型 (-54-G),带前景抑制功能型 (-54-V)<\/p>

    3)对射型<\/p>

    4)槽型<\/p>

    5)光纤传感器:塑料光纤型,玻璃光纤型<\/p>

    6)色标传感器,颜色传感器,荧光传感器<\/p>

    7)光通讯<\/p>

    8)激光测距:三角反射原理型,相位差原理型,时间差<\/a>原理型<\/p>

    9)光栅<\/a><\/p>

    10)防爆/隔爆型<\/p>

    安全类型<\/h3>

    1)安全对射光电<\/p>

    2)安全光栅<\/p>

    3)安全光幕<\/p>

    4)安全控制器<\/p>

    门控类型<\/p>

    1)雷达传感器:区域检测型<\/p>

    雷达传感器<\/span><\/p>

    2)主动式传感器:单光束型,多光束型,区域检测型<\/p>

    3)被动式传感器<\/a>:区域检测型<\/p>

    4)电梯光幕<\/p>

    5)通用光电:槽形,对射型等<\/p>

    特长<\/h3>

    ①检测距离长[4]<\/span> <\/a><\/p>

    如果在对射型中保留10m以上的检测距离等,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等) 无法远距离检测。<\/p>

    ②对检测物体的限制少<\/p>

    由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,所以不象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。<\/p>

    ③响应时间短<\/p>

    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,响应时间非常短。<\/p>

    ④分辨率高<\/p>

    能通过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<\/a>,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。<\/p>

    ⑤可实现非接触的检测<\/p>

    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。<\/p>

    ⑥可实现颜色判别<\/p>

    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。<\/p>

    ⑦便于调整<\/p>

    在投射可视光的类型中,投光光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。<\/p>

    应用<\/h3>

    一、烟尘浊度监测仪<\/strong><\/p>

    防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染,首先要知道烟尘排放量,因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加,光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加,到达光检测器的光减少,因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。<\/p>

    二、条形码扫描笔<\/strong><\/p>

    当扫描笔头在条形码<\/a>上移动时,若遇到黑色线条,发光二极管的光线将被黑线吸收,光敏三极管接收不到反射光,呈高阻抗,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的基极,光敏三极管产生光电流而导通。整个条形码被扫描过之后,光敏三极管将条形码变形一个个电脉冲信号,该信号经放大、整形后便形成脉冲列,再经计算机处理,完成对条形码信息的识别。
      三、产品计数器<\/strong><\/p>

    产品在传送带上运行时,不断地遮挡光源到光电传感器<\/a>的光路,使光电脉冲电路产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次,光电传感器电路便产生一个脉冲信号,因此,输出的脉冲数即代表产品的数目,该脉冲经计数电路计数并由显示电路显示出来。<\/p>

    四、光电式烟雾报警器<\/strong><\/p>

    没有烟雾时,发光二极管发出的光线直线传播,光电三极管没有接收信号。没有输出,有烟雾时,发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射,使三极管接受到光线,有信号输出,发出报警。<\/p>

    五、测量转速<\/strong><\/p>

    在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色,转动时,反射光与不反射光交替出现,光电传感器相应地间断接收光的反射信号,并输出间断的电信号,再经放大器及整形电路放大整形输出方波信号,后由电子数字显示器输出电机的转速。<\/p>

    六<\/strong>、光电池在光电检测和自动控制方面的应用<\/strong><\/p>

    光电池作为光电探测使用时,其基本原理与光敏二极管相同,但它们的基本结构和制造工艺不完全相同。由于光电池工作时不需要外加电压<\/a>;光电转换效率高,光谱范围<\/a>宽,频率特性好,噪声低等,它已广泛地用于光电读出、光电耦合<\/a>、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器<\/a>和燃气轮机的熄火保护装置<\/a>等。<\/p>

    应用案例<\/p>

    光电传感器应用于激光武器<\/strong><\/p>

    由于光电传感器对红外辐射,或可见光,或对二者都特别灵敏,因而就更加容易成为激光攻击的目标。此外,电子系统及传感器本身还极易受到激光产生的热噪声和电磁噪声的干扰而无法正常工作。战场上的激光武器攻击光电传感器的方式主要有以下几种:用适当能量的激光束将传感器“致盲”,使其无法探测或继续跟踪已经探测到的目标。或者,如果传感器正在导引武器飞向目标,则致盲将使其失去目标。综上所述,由于传感器在战场上发挥的作用越来越重要,同时又很容易遭受激光攻击,它们已成为低能激光武器的目标[5]<\/span> <\/a>。<\/p>

    光电传感器应用于自动抄表系统<\/strong><\/p>

    随着微电子技术、传感器技术、计算机技术及现代通讯技术的发展,可以利用光电传感器来研制自动抄表系统。电能表的铝盘受电涡流和磁场的作用下产生的转矩驱动而旋转。采用光电传感器则可将铝盘的转数转换成脉冲数。如:在旋转的光亮的铝盘上局部涂黑,再配以反射式光电发射接收对管,则当铝盘旋转时,在局部涂黑处便产生脉冲,并可将铝盘的转数采样转换为相应的脉冲数,并经光电耦合隔离电路,送至CPU的T0端口进行计数处理。采用光电耦合隔离器可有效地防止干扰信号进入微机。再结合其它传输方式便可以形成自动抄表系统。[6]<\/span> <\/a><\/p>

    光电传感器应用于监控烟尘污染<\/strong><\/p>

    光电传感器是一种小型电子设备,它可以检测出其接收到的光强的变化,通过把光强度的变化转换成电信号的变化实现控制功能。由于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,而我们可以利用光电传感器的特性来检测烟尘的情况,因而光电传感器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。[7]<\/span> <\/a><\/p>

    特性<\/h3>

    1)暂态响应范围宽,谐波测量能力强<\/p>

    暂态特性的优劣是判断一种互感器能否在电力系统中获得应用的一个重要参数,特别是与继电保护动作时间的配合。传统电磁式互感器由于存在铁芯,对高频信号的响应特性较差,不能正确反映一次侧的暂态过程。而光电互感器传测量的频率范围主要由电子线路部分决定,没有铁芯饱和的问题,因此能够准确反映一次侧的暂态过程。一般可设计到0.1 Hz到1 MHz,特殊的可设计到200 MHz的带通。光电传感器的结构可以测量高压电力线路上的谐波。而电磁感应互感器是难以达到的。<\/p>

    2)数字接口,通信能力强<\/p>

    由于光电传感器下传的就是光数字信号,与通信网络容易接口,且传输过程中没有测量误差。同时随着微机化的保护控制设备的广泛采用,光电互感器可以直接向二次设备提供数字量,这样就能省去原来保护装置中的变换器和A/D采样部分,使二次设备得到大大的简化,推动保护新原理的研究。<\/p>

    3)体积小,重量轻、易升级,满足变电站小型化与紧凑型的要求,由于光电传感器是靠传感头和电子线路进行信号的获取和处理,体积小,重量一般在 1000 kg以下,便于集成在AIS或GIS中,这样将大大减少变电站的占地面积,满足变电站小型化和紧凑化的要求。同时光电互感器通过少量光缆与二次设备连接,可使电缆沟和电缆大为减。[8]<\/span> <\/a><\/p>

    市场领域<\/h3>

    光电传感器的主要应用领域:车载娱乐/导航/DVD系统背光控制,以便在所有的环境光条件下都可以显示出理想的背光亮度;后座娱乐用显示器背光控制;仪表组背光控制(速度计/转速计);自动后视镜亮度控制(通常要求两个传感器,一个是前向的,一个是后向的);自动前大灯和雨水感应控制(专用,根据需求进行变化);后视相机控制(专用,根据需求进行变化)。在提供更舒适的显示质量方面已经成为有效的解决方案之一,它具有与人眼相似的特性,这对于汽车应用而言至关重要,因为这些应用要求在所有环境光条件下都能达到完全的背光效果。例如,在白天,用户需要大的亮度来实现佳的可见度,但是这种亮度在对于夜间条件而言则是过亮的,因此带有良好光谱响应 (良好的IR衰减)的光传感器、适当的动态范围和整体的良好输出信号调节可以很容易地自动完成这些应用。终端用户可以设置几个阈值水平(如低、中、亮光),或能够随意地动态地改变传感器的背光亮度。这也适用于汽车后视镜亮度控制,当镜子变暗和/或变亮时需要智能的亮度管理,可以通过环境光传感器来完成。<\/p>

    对于便携式应用,如果用户不改变系统设置(通常是亮度控制),那么一个显示器总是消耗同样多的能量。在室外等特别亮的区域,用户倾向于提高显示器的亮度,这就会增加系统的功耗。而当条件变化时,如进入建筑物,大多数用户都不会去改变设置,因此系统功耗仍然保持很高。但是,通过使用一个光传感器,系统能够自动检测条件变化并调节设置,以保证显示器处于佳的亮度,进而降低总功耗。在一般的消费类应用中,这也能够延长电池寿命。对于移动电话、笔计本电脑、PAD和数码相机,通过采用环境光传感器反馈,可以自动进行亮度控制,从而延长了电池寿命。<\/p>

    并不是一个新的构想。在数十年前就已经利用光电二极管和光敏电阻来实现这一构想。所谓新构想,是指对环境光感应的同时还能消减无用的红外线和紫外线光,而且在支持汽车规格AECQ-1000严格要求的同时还可以实现小封装,尤其是能够保证在-40度至+105度(2级)温度范围内的操作,以满足其余的规格要求。如何保持工作质量标准并满足AECQ-1000的2级工作要求,这是当今在所有光设计解决方案中所面临的挑战。采用一个光传感器或LED发射器或接收器时,任何的光学解决方案都会面临着暴露在恒定高温下(>+85度)而出现的封装变色问题(会变暗或变成淡黄)。同样值得一提的是,到目前为止,所有环境光传感器的应用都限于车舱内,在发动机舱或户外环境中还没有出现光传感器应用。事实上,即使出现了这样的应用,光封装也不是针对这样的苛刻条件(+125或+150度的条件)而设计,因此,在当前的光学封装技术下,它们很可能还不能够承受这样的条件。<\/p>

    半导体相似传感器和封装开发的新进展使得终端用户在光传感器上具有了更广泛的选择。小封装、低功耗、高集成和简单易用性是设计者更多地采用光传感器的原因,其应用范围涉及消费类电子、工业应用以及汽车领域。<\/p>

    新技术和应用<\/h3>

    1、用于目标跟踪和坐标定位256光电管阵列四象限CMOS光电传感器[9-10]<\/span> <\/a> <\/a> <\/a><\/p>

    将传统的象限传感器与当前迅速发展的CMOS图象传感器相结合,提出了使用有源传感阵列感光的256单元光电管阵列四象限CMOS光电传感器。<\/p>

    该传感器的感光单元采用了CMOS图象传感器中使用的有源像素传感器(Active Pixel Sensor,APS)设计,在感光单元内部由光电信号预处理电路直接将传感产生的光电信号转化为幅度较大的电信号输出,避免了对微弱信号的处理,降低了噪声的影响。传感器应用阵列采集光信号,可以直接确定目标光源的坐标位置并实现一步到位的快速调整。传感器使用标准CMOS工艺制造,将传感阵列与信号处理电路集成在同一芯片上,可以实现传感器的SOC集成和智能化(Smart Sensor)设计。广泛应用于激光的瞄准、制导、跟踪,搜索装置,精密测量,如激光微定位、位移监控、精密机床的光电控制等领域。是一种用于目标跟踪和坐标定位的新型集成阵列四象限CMOS光电传感器。<\/p>

    2、光敏象限阵列与磁敏线阵列兼容CMOS数模混合传感器集成电路[11]<\/span> <\/a><\/p>

    基于硅光电传感的象限传感器广泛应用于激光的跟踪制导、位移监控、精密机床等控制等领域。基于硅的半导体磁敏传感器广泛应用于测量磁场强度的各种磁场计、读出磁介质上信息的各类磁头以及非磁信号的探测器等。<\/p>

    3、应用光电二极管阵列的SPR生物传感器微弱信号检测[12]<\/span> <\/a><\/p>

    以提升表面等离子共振生物医学传感器的检测能力为目标,用高性能光电二极管阵列为光电转换器件,论证并实现一种可抑制噪声的检测方法,利用光电二极管阵列器件可输出参考噪声信号的特性,通过相干消噪结合小波软阈值消噪,使SPR传感器输出信噪比从40dB左右提高到52dB以上.用SPR传感器检测人体免疫球蛋白(IgG)分子特异性结合的实验表明,该方法显著提高了SPR传感器的分辨率,使之可检测样液中IgG含量10~(-3)mg/mL量级的微弱变化,精度和分辨率提升一个数量级以上。<\/p>

    4、光电检测传感器阵列在运动物体检测中的应用[13]<\/span> <\/a><\/p>

    一个基于覆盖理论和卡尔曼滤波算法的光电检测传感器阵列,该阵列具有采集和处理阵列覆盖区域中所感知对象信息的功能,即检测和描述感知对象的存在、运动及其运动轨迹[14]<\/span> <\/a>等情况。<\/p>

    前景预测<\/h3>

    咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器<\/a>市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧<\/a>、亚太区和加拿大<\/a>成为传感器市场增长快的地区,而美国<\/a>、德国、日本<\/a>依旧是传感器市场分布大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。<\/p>

    一些传感器市场比如<\/a>压力传感器<\/a>、温度传感器、流量传感器<\/a>、水平传感器已表现出成熟市场<\/a>的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统<\/a>)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率<\/a>预计会超过25%。<\/p>

    全球的传感器<\/a>市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤<\/a>传感器、智能传感器<\/a>和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>概述编辑<\/a><\/p>

    2<\/span>原理编辑<\/a><\/p>

    <\/i>分类和工作方式<\/a><\/p>

    <\/i>结构分析<\/a><\/p>

    <\/i>类型<\/a><\/p>

    3<\/span>分类编辑<\/a><\/p>

    <\/i>安全类型<\/a><\/p><\/div>

    <\/i>特长<\/a><\/p>

    <\/i>应用<\/a><\/p>

    <\/i>特性<\/a><\/p>

    <\/i>市场领域<\/a><\/p>

    <\/i>新技术和应用<\/a><\/p>

    <\/i>前景预测<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>概述编辑<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>原理编辑<\/a><\/i><\/p>

    2.1<\/span>分类和工作方式<\/a><\/i><\/p>

    2.2<\/span>结构分析<\/a><\/i><\/p>

    2.3<\/span>类型<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>分类编辑<\/a><\/i><\/p>

    3.1<\/span>安全类型<\/a><\/i><\/p>

    3.2<\/span>特长<\/a><\/i><\/p>

    3.3<\/span>应用<\/a><\/i><\/p>

    3.4<\/span>特性<\/a><\/i><\/p>

    3.5<\/span>市场领域<\/a><\/i><\/p>

    3.6<\/span>新技术和应用<\/a><\/i><\/p>

    3.7<\/span>前景预测<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/4/29 17:06:42","UpdateTime":"2015/4/29 17:06:42","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150429/635659239188582690414.jpg","PictureDomain":"img65","ParentID":"215"},{"ID":"544","Title":"扭矩联轴器精密测量模拟量传感器检测仪器","UserID":"88088","UserName":"taite0602","Author":"周","CompanyID":"69203","CompanyName":"佛山市艾肯控制设备星空彩票","HitNumber":"4","Detail":"

    摘要编辑区域<\/P>$detailsplit$

    公司所经营的产品,广泛应用于注塑机械、压铸机、吹瓶机、铁路导轨监测、电梯、液压设备、桩机、立体车库、物流设备、油罐车、铁路槽车、石化油罐、测量系统等领域,在可靠性、稳定性、精度和环境适应性方面,赢得客户的广泛认可。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>

      公司基于电位器原理开发出的塑胶导电碳膜直线位移传感器,在应用中以比例电压输出来检测位移,立意巧妙、原理简单、机构轻巧、稳定可靠、环境适应性强、寿命长,可以使用于大部分机械设备的位移控制和检测。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>

      公司基于磁致伸缩原理开发出来的磁致伸缩位移传感器,无接触、长寿命,免维护。产品型式有外置滑块式、液位式、油缸内置式等多种安装型式,有电压、电流和数字输出等多种输出。产品稳定性好、抗干扰能力强,是设备升级换代的优选。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>

      公司自主开发出的磁感应碳膜系列位移传感器,具有自主知识产权,产品型式有外置滑块式、液位式、油缸内置式等多种安装型式,其中液位传感器行程可达50,000mm,为国内之。有电阻、电压和电流输出等多种输出。该产品取得国家机关\"本安\"防爆认证,是替代价格昂贵且对电磁环境不能适应的磁致伸缩位移传感器的。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>

      公司专门研发出的非线性输出的特殊位移传感器,可以广泛应用于汽车油罐车、火车槽车、非标准液位面的液体体积的直接检测,直接应用线性仪表就可满足需要,无需配置价格昂贵的复杂仪表和复杂的设置。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>

      公司引进消化国外先进技术开发出<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>接近开关<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>传感器,<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>激光测距<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>在50mm~100,000mm,速度可达10m/s,加速度可达10m/s2,是国内仅有的此类高要求产品唯一供应商。产品结构紧凑、选料精良、性能可靠、特别适用于广泛的工业用途。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>

      公司开发的<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>方形开关<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>传感器,结构精巧、性能稳定、寿命长,是替代进口产品的。专门适用于测量微小位移变化量,性能稳定可靠、具有很高的线性精度和重复精度。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>

      为满足上述公司产品的配置需要,公司开发<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>圆管<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>型式和外置式的V/V,V/A转换传输模块,可以满足用户灵活flexible应用公司产品。立足于\"技术导向、专业生产\"的理念,公司汇集了一批朝气蓬勃、富于创新意识的人才,以客户需求为导向,强化科研投入,不断塑造企业的核心竞争力,力求为全球客户和相关行业提供高品质的产品和解决方案<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN>。<\/SPAN><\/SPAN><\/SPAN><\/P>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/P>$detailsplit$

    <\/DIV>$detailsplit$","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/7/3 10:18:00","UpdateTime":"2015/7/3 10:18:00","RecommendNum":"1","Picture":"2/20150703/635715154484128544744.jpg","PictureDomain":"img65","ParentID":"534"},{"ID":"661","Title":"容栅雨量计","UserID":"68021","UserName":"jinshuihuayu","Author":"李守博","CompanyID":"50591","CompanyName":"潍坊金水华禹信息科技星空彩票","HitNumber":"20","Detail":"

     雨量计是水文装备中的重要仪器之一,HY.JFZ-1型“浮子式容栅式雨量计”是通过容栅位移传感器检测雨量,把降雨量变成数字信号再经微型计算机的处理,转换成脉冲输出。<\/span>
    文章链接:中国仪表网 http://www.ybzhan.cn/default.aspx?baike/baike<\/span><\/p>$detailsplit$

    HY.<\/span><\/span>JFZ-1<\/span><\/span>型容栅雨量计<\/span><\/span><\/p>

    1<\/strong>设备型号、详细配置、主要技术参数说明<\/h2>

    设备型号HY.<\/span><\/span>JFZ-1<\/span><\/span><\/p>

    详细配置<\/span><\/span><\/p>

    1、主 <\/span><\/span>机<\/span><\/span>                                         1<\/span><\/span>台<\/span><\/span><\/p>

    2、使用说明书                                    <\/span><\/span>1<\/span><\/span>份<\/span><\/span><\/p>

    3、数据传输线                                    <\/span><\/span>1<\/span><\/span>根<\/span><\/span><\/p>

    4、工具                                          <\/span><\/span>1<\/span><\/span>套<\/span><\/span><\/p>

    2<\/strong>主要技术参数<\/h2>

    1、分辨率0.1mm<\/span><\/span><\/p>

    2、测量范围0.1~<\/span><\/span>8mm/<\/span><\/span>分钟<\/span><\/span><\/p>

    3、工作环境温度0℃<\/span><\/span>-60<\/span><\/span>℃<\/span><\/span><\/p>

    4、功耗(<\/span><\/span>6V<\/span><\/span>供电时)静态小于<\/span><\/span>0.6W <\/span><\/span>动态<\/span><\/span>1.2W<\/span><\/span><\/p>

    5、承雨器口200+0.60mm<\/span><\/span><\/p>

    6、外形尺寸高<\/span><\/span>680<\/span><\/span>±<\/span><\/span>5mm<\/span><\/span>,直径<\/span><\/span>232<\/span><\/span>±<\/span><\/span>5mm<\/span><\/span><\/p>


    <\/p>

    3<\/strong>设备的详细资料<\/h2>

       雨量计是水文装备中的重要仪器之一,<\/span><\/span>HY.<\/span><\/span>JFZ-1<\/span><\/span>型“浮子式容栅式雨量计”是通过容栅位移传感器检测雨量,把降雨量变成数字信号再经微型计算机的处理,转换成脉冲输出。<\/span><\/span><\/p>

    4<\/strong>主要性能特点<\/h2>

       精度很高:由于采用的是精密容栅位移传感器,它的分辨率是<\/span><\/span>0.01<\/span><\/span>,所以对降雨量的检测精度也可以达到<\/span><\/span>0.01<\/span><\/span>,对于<\/span><\/span>0.1<\/span><\/span>毫米的降雨也能计量。<\/span><\/span><\/p>

       计量准确:上部承雨器中的雨水进入浮子室,和浮子室雨水的排出,使用了两个电动阀门自动控制,即使遇到特大暴雨,雨量也不会有任何流失。这种科学设计,从根本上解决了以往虹吸、或者翻斗式雨量计遇暴雨时计量误差大的固有毛病。<\/span><\/span><\/p>

       兼容性好:该雨量计的输出方式是脉冲,而且是无源(电源隔离)形式,所以对于国内水文自动站、单雨量站使用的任何厂家生产的采集仪,都能匹配,可以直接替换老式的翻斗式雨量计。<\/span><\/span><\/p>

        维护容易:该雨量计的内部结构是模块化的,整体性强。安装时不需要再做任何测试和调整,固定后接上电缆、打开电源就开始计量。因此,现场安装和今后的维护都非常简单。这与以往的雨量计安装和维护相比,又是的。<\/span><\/span><\/p>


    <\/p>$detailsplit$

    金水华禹<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>设备型号、详细配置、主要技术参数说明<\/a><\/p>

    2<\/span>主要技术参数<\/a><\/p><\/div>

    3<\/span>设备的详细资料<\/a><\/p>

    4<\/span>主要性能特点<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>设备型号、详细配置、主要技术参数说明<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>主要技术参数<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>设备的详细资料<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>主要性能特点<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2015/11/1 5:55:21","UpdateTime":"2015/11/2 13:24:32","RecommendNum":"1","Picture":"2/20151101/635819541104723929919.jpg","PictureDomain":"img66","ParentID":"644"},{"ID":"1097","Title":"湿度传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"12","Detail":"

         人类的生存和社会活动与湿度密切相关。随着现代化的发展,很难找出一个与湿度无关的领域来。由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标(像精度方面)有很大差异,因而价格也相差甚远。对使用者来说,选择湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的传感器;在自己的财力允许的情况下选购何种档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不至于盲目行事。从我们与用户的来往来看,觉得有以下几个问题值得注意。<\/span><\/p>$detailsplit$

    1<\/strong>测量范围<\/h2>

    和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。在当今的信息时代,传感器技术与计算机技术、自动控制技术紧密结合着。测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。当然,对不需要搞测控系统的应用者来说,直接选择通用型湿度仪就可以了。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    2<\/strong>测量精度<\/h2>

          和测量范围一样,测量精度同是传感器重要的指标。每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元,而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。<\/p>

         生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低湿段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。<\/p>

         多数情况下,如果没有的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH<\/p>

         以上精度的湿度传感器。与此相对应的温度传感器.其测温精度须足±0.3℃以上,起码是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。国家标准物质研究中心湿度室的文章认为:“相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。”<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    3<\/strong>原理<\/h2>

         湿敏元件是简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。<\/p>

    湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。<\/p>

        湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。<\/p>

        电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH,这比干湿球测湿精度高。<\/p>

        湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。这方面没有干湿球测湿方法好。下面对各种湿度传感器进行简单的介绍。<\/p>

    1、氯化锂湿度传感器<\/p>

    (1)电阻式氯化锂湿度计<\/p>

    个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度,同时结构简单、价廉,适用于常温常湿的测控等一系列优点。<\/p>

    氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20%RH 以内。例如0.05%的浓度对应的感湿范围约为(80~100)%RH ,0.2%的浓度对应范围是(60~80)%RH 等。由此可见,要测量较宽的湿度范围时,必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个,采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为(15~100)%RH,国外有些产品声称其测量范围可达(2 ~100)%RH 。<\/p>

    (2)露点式氯化锂湿度计<\/p>

    露点式氯化锂湿度计是由美国的 Forboro 公司首先研制出来的,其后我国和许多国家都做了大量的研究工作。这种湿度计和上述电阻式氯化锂湿度计形式相似,但工作原理却完全不同。简而言之,它是利用氯化锂饱和水溶液的饱和水汽压随温度变化而进行工作的。<\/p>

    2、碳湿敏元件<\/p>

    碳湿敏元件是美国的 E.K.Carver 和 C.W.Breasefield 于1942年首先提出来的,与常用的毛发、肠衣和氯化锂等探空元件相比,碳湿敏元件具有响应速度快、重复性好、无冲蚀效应和滞后环窄等优点,因之令人瞩目。我国气象部门于70年代初开展碳湿敏元件的研制,并取得了积极的成果,其测量不确定度不超过±5%RH ,时间常数在正温时为2~3s,滞差一般在7%左右,比阻稳定性亦较好。<\/p>

    3、氧化铝湿度计<\/p>

    氧化铝传感器的突出优点是,体积可以非常小(例如用于探空仪的湿敏元件仅90μm厚、12mg重),灵敏度高(测量下限达-110℃露点),响应速度快(一般在 0.3s 到 3s 之间),测量信号直接以电参量的形式输出,大大简化了数据处理程序,等等。另外,它还适用于测量液体中的水分。如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。然而,遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力,但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件,以及提高性能稳定性等与实用有关的重要问题.<\/p>

    上始终未能取得重大的突破。因此,到目前为止,传感器通常只能在特定的条件和有限的范围内使用。近年来,这种方法在工业中的低霜点测量方面开始崭露头角。<\/p>

    4、陶瓷湿度传感器<\/p>

    在湿度测量领域中,对于低湿和高湿及其在低温和高温条件下的测量,到目前为止仍然是一个薄弱环节,而其中又以高温条件下的湿度测量技术为落后。以往,通风干湿球湿度计几乎是在这个温度条件下可以使用的唯一方法,而该法在实际使用中亦存在种种问题,无法令人满意。另一方面,科学技术的进展,要求在高温下测量湿度的场合越来越多,例如水泥、金属冶炼、食品加工等涉及工艺条件和质量控制的许多工业过程的湿度测量与控制。因此,自60年代起,许多国家开始竟相研制适用于高温条件下进行测量的湿度传感器。 考虑到传感器的使用条件,人们很自然地把探索方向着眼于既具有吸水性又能耐高温的某些无机物上。实践已经证明,陶瓷元件不仅具有湿敏特性,而且还可以作为感温元件和气敏元件。这些特性使它极有可能成为一种有发展前途的多功能传感器。寺日、福岛、新田等人在这方面已经迈出了颇为成功的一步。他们于 1980 年研制成称之为“湿瓷 - Ⅱ型”和“湿瓷 - Ⅲ型”的多功能传感器。前者可测控温度和湿度,主要用于空调,后者可用来测量湿度和诸如酒精等多种有机蒸气,主要用于食品加工方面。<\/p>

    以上几种是应用较多的几种类型传感器,另外还有其他根据不同原理而研制的湿度传感器,这里就不一一介绍了。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    4<\/strong>时漂和温漂<\/h2>

         几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。由于湿度传感器必须和大气中的水汽相接触,所以不能密封。这就决定了它的稳定性和寿命是有限的。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期负责重新标定。请使用者在选择传感器时考虑好日后重新标定的渠道,不要贪图便宜或迷信洋货而忽略了售后服务问属。<\/p>

        温漂在上1节已经提到。选择湿度传感器要考虑应用场合的温度变化范围,看所选传感器在指定温度下能否正常工作,温漂是否超出设计指标。要提醒使用者注意的是:电容式湿度传感器的温度系数α是个变量,它随使用温度、湿度范围而异。这是因为水和高分子聚合物的介电系数随温度的改变是不同步的,而温度系数α又主要取决于水和感湿材料的介电系数,所以电容式湿敏元件的温度系数并非常数。电容式湿度传感器在常温、中湿段的温度系数小,5-25℃时,中低湿段的温漂可忽略不计。但在高温高湿区或负温高湿区使用时,就一定要考虑温漂的影响,进行必要的补偿或修正。<\/p>

    领域 部门 温度(℃) 湿度(%RH)<\/p>

    纺织 纺纱厂 23 60<\/p>

    织布厂 18 85<\/p>

    医药 制药厂 10~ 30 50~60<\/p>

    手术室 23~ 26 50~60<\/p>

    轻工 印刷厂 23~ 27 49~51<\/p>

    卷烟厂 21~ 24 55~65<\/p>

    火柴厂 18~22 50<\/p>

    电子 半导体 22 30~45<\/p>

    计算机房 20~30 40~70<\/p>

    通 讯 电缆充气 -10~30 0~20<\/p>

    食 品 啤酒发酵 4~8 50~70<\/p>

    农业 良种培育 15~40 40~75<\/p>

    人工大棚 5~40 40~100<\/p>

    仓储 水果冷冻 -3~5 80~90<\/p>

    地下菜窖 -3~ -1 70~ 80<\/p>

    文物保管 16~18 50~55<\/p>

    注:在不同领域的使用范围(%RH/℃)<\/p>

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    与传统测湿方法的关系<\/h3>

    早在18世纪人类就发明了干湿球和毛发湿度计,而电子式湿度传感器是近几十年.特别是近20年才迅速发展起来的。新旧事物的交替与人们的观念转变很有关系。由于干湿球、毛发湿度计的价格仍明显低于湿度传感器,造成一部分人对电子湿度传感器价格的不认可。正好像用惯了扫帚的人改用吸尘器时,总觉得花几百元钱买一台吸尘器有些不上算,不如花几元钱买把扫帚那样心理容易平衡。<\/p>

    由于传统测湿方法在人们的脑海中印象太深了,一些人形成了只有干湿球湿度计才是准确的固有概念。有些用户拿干湿球湿度计来对比刚购得的湿度传感器,如发现示值不同,马上认为湿度传感器不准。须知干湿球的准确度只有5%一7%RH,不但低于电子湿度传感器,而且还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度;湿度计必须处于通风状态:只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时,才能达到规定的准确度。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定,常用分流式标准湿度发生器来进行标定。所以希望用户在需要校准时也采用相同的方法,避免用准确度低的器具去校准或比对精度高的传感器。<\/p>

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    5<\/strong>注意事项<\/h2>

         湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。也避免在粉尘较大的环境中使用。为正确反映欲测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。<\/p>

        有的湿度传感器对供电电源要求比较高,否则将影响测量精度.或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。使用时应技要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。<\/p>

        传感器需要进行远距离信号传输时,要注意信号的衰减问题。当传输距离超过200m以上时,建议选用频率输出信号的湿度传感器。<\/p>

        由于湿敏元件都存在一定的分散性,无论进口或国产的传感器都需逐支调试标定。大多数在更换湿敏元件后需要重新调试标定,对于测量精度比较高的湿度传感器尤其重要。<\/p>

        湿度传感器现在正在被广泛应用,湿度传感器能够很好的监控环境中湿度,在食品保护,环境检测等方面有着重要的应用,我们在使用湿度传感器的时候应该充分了解湿度传感器的结构已经在使用过程中的一些注意事项。<\/p>

        湿度传感器的形式不是很多,但是不管是什么样的湿度传感器在使用过程中还是要注意以上几个细节问题,不仅仅是湿度传感器所有的传感器在使用过程中都有它的注意事项,我们在使用的时候应该首先阅读使用说明书已经和厂家咨询相关的问题,才能更好的使用。<\/p>

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    6<\/strong>发展趋势<\/h2>

       在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进行测量及控制。但在常规的环境参数中,湿度是难准确测量的一个参数。用干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法,早已无法满足现代科技发展的需要。这是因为测量湿度要比测量温度复杂的多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外,湿度的标准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。<\/p>

    近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。<\/p>

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    7<\/strong>特性<\/h2>

    湿敏元件是简单的湿度传感器。湿敏元件主要电阻式、电容式两大类。<\/p>

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    湿敏电阻<\/h3>

    湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的种类很多,例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    湿敏电容<\/h3>

    湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例,其测量范围是(1%~99%)RH,在55%RH时的电容量为180pF(典型值)。当相对湿度从0变化到100%时,电容量的变化范围是163pF~202pF。温度系数为0.04pF/℃,湿度滞后量为±1.5%,响应时间为5s。<\/p>

    除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    8<\/strong>特点<\/h2>

       目前,国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。这些产品可分成以下三种类型:<\/p>

    线性电压输出式集成湿度传感器<\/strong><\/p>

       典型产品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特点是采用恒压供电,内置放大电路,能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号,响应速度快,重复性好,抗污染能力强。<\/p>

    线性频率输出集成湿度传感器<\/strong><\/p>

        典型产品为HF3223型。它采用模块式结构,属于频率输出式集成湿度传感器,在55%RH时的输出频率为8750Hz(型值),当相对湿度从10%变化到95%时,输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。<\/p>

    频率/温度输出式集成湿度传感器<\/strong><\/p>

       典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外,还增加了温度信号输出端,利用负温度系数(NTC)热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时,其电阻值也相应改变并且从NTC端引出,配上二次仪表即可测量出温度值。<\/p>

    单片智能化湿度/温度传感器<\/strong><\/p>

       2002年Sensiron公司在世界上研制成功SHT11、SHT15型智能化湿度/温度传感器,其外形尺寸仅为7.6(mm)×5(mm)×2.5(mm),体积与火柴头相近。出厂前,每只传感器都在温度室中做过精密标准,标准系数被编成相应的程序存入校准存储器中,在测量过程中可对相对湿度进行自动校准。它们不仅能准确测量相对温度,还能测量温度和露点。测量相对温度的范围是0~100%,分辨力达0.03%RH,高精度为±2%RH。测量温度的范围是-40℃~+123.8℃,分辨力为0.01℃。测量露点的精度<±1℃。在测量湿度、温度时A/D转换器的位数分别可达12位、14位。利用降低分辨力的方法可以提高测量速率,减小芯片的功耗。SHT11/15的产品互换性好,响应速度快,抗干扰能力强,不需要外部元件,适配各种单片机,可广泛用于医疗设备及温度/湿度调节系统中。<\/p>

        芯片内部包含相对湿度传感器、温度传感器、放大器、14位A/D转换器、校准存储器(E2PROM)、易失存储器(RAM)是、状态寄存器、循环冗余校验码(CRC)寄存器、二线串行接口、控制单元、加热器及低电压检测电路。其测量原理是首先利用两只传感器分别产生相对湿度、温度的信号,然后经过放大,分别送至A/D转换器进行模/数转换、校准和纠错,后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至μC。鉴于SHT11/15输出的相对湿度读数值与被测相对湿度呈非线性关系,为获得相对湿度的准确数据,必须利用μC对读数值进行非线性补偿。此外当环境温度TA≠+25℃时,还需要对相对湿度传感器进行温度补偿。<\/p>

       芯片内部有一个加热器。将状态寄存器的第2位置“1”时该加热器接通电源,可使传感器的温度大约升高5℃,电源电流亦增加8mA(采用+5V电源)。使用加热器可实现以下三种功能:①通过比较加热前后测出的相对湿度值及温度值,可确定传感器是否正常工作;②在潮湿环境下使用加热器,可避免传感器凝露;③测量露点时也需要使用加热器。<\/p>

        露点也是湿度测量中的一个重要参数,它表示在水汽冷却过程中初发生结露的温度。为了计算露点,Sensirion公司还向用户提供一个测量露点的程序“SHT xdp.bsx”。利用该程序可以控制内部加热器的通、断,再根据所测得的温度值及相对湿度值计算出露点。在命令响应界面上运行此程序时,计算机屏幕上就显示提示符“>”。用户首先从键盘上输入字母“S”,然后输入相应的数字,即可获得下述结果:<\/p>

    输入数字“1”时,测量并显示出摄氏温度dgC=xx.x;<\/p>

    输入数字“2”时,测量并显示出相对湿度%RH=xx.x;<\/p>

    输入数字“3”时,打开加热器,使传感器温度升高5℃;<\/p>

    输入数字“4”时,关闭加热器,使传感器降温;<\/p>

    输入数字“5”时,显示露点温度dpC=xx.x。<\/p>

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    9<\/strong>技术指标<\/h2>

       集成湿度传感器的测量范围一般可达到0~100%。但有的厂家为保证精度指标而将测量范围限制为10%~95%。设计+3.3V低压供电的湿度/温度测试系统时,可选用SHT11、SHT15传感器。这种传感器在测量阶段的工作电流为550μA,平均工作电流为28μA(12位)或2μA(8位)。上电时默认为休眠模式(Sleep Mode),电源电流仅为0.3μA(典型值)。测量完毕只要没有新的命令,就自动返回休眠模式,能使芯片功耗降至低。此外,它们还具有低电压检测功能。当电源电压低于+2.45V±0.1V时,状态寄存器的第6位立即更新,使芯片不工作,从而起到了保护作用。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    10<\/strong>封装方法<\/h2>

       湿度传感器由于其工作原理的限制,必须采取非密封封装形式,即要求封装管壳留有和外界连通的接触孔或者接触窗,让湿敏芯片感湿部分和空气中的湿汽能够很好的接触。同时,为了防止湿敏芯片被空气中的灰尘或杂质污染,需要采取一些保护措施。目前,主要手段是使用金属防尘罩或者聚合物多孔膜进行保护。下面介绍几种湿度传感器的不同封装形式。<\/p>

    1.晶体管外壳(TO)封装<\/p>

    封装结构示意图见图1[1];目前,用TO型封装技术封装湿敏元件是一种比较常见的方法。TO型封装技术有金属封装和塑料封装两种。金属封装先将湿敏芯片固定在外壳底座的中心,可以采用环氧树脂粘接固化法;然后在湿敏芯片的焊区与接线柱用热压焊机或者超声焊机将Au丝或其他金属丝连接起来;后将管帽套在底座周围的凸缘上,利用电阻熔焊法或环形平行焊法将管帽与底座边缘焊牢。金属管帽的顶端或者侧面开有小孔或小窗,以便湿敏芯片和空气能够接触。根据不同湿敏芯片和性能要求,可以考虑加一层金属防尘罩,以延长湿度传感器的使用寿命[2]<\/span>  。<\/p>

    2.单列直插封装(SIP)封装<\/p>

    单列直插封装(SIP)也常用来封装湿度传感器。湿敏芯片的输出引脚数一般只有数个[1],因而可以将基板上的I/O引脚引向一边,用镀Ni、镀Ag或者镀Pb-Sn的“卡式”引线(基材多为Kovar合金)卡在基板的I/O焊区上,将卡式引线浸入熔化的Pb-Sn槽中进行再流焊,将焊点焊牢。根据需要,卡式引线的节距有2.54 mm和1.27 mm两种,平时引线均连成带状,焊接后再剪成单个卡式引线。通常还要对组装好元器件的基板进行涂覆保护,简单的是浸渍一层环氧树脂,然后固化。后塑封保护,整修毛刺,完成封装[2]<\/span>  。<\/p>

    单列直插封装的插座占基板面积小,插取自如,SIP工艺简便易行,适于多品种,小批量生产,且便于逐个引线的更换和返修[2]<\/span>  。<\/p>

    3.小外形封装(SOP)<\/p>

    小外形封装(SOP)法是另一种封装湿度传感器的方法。SOP是从双列直插封装(DIP)变形发展而来的,它将DIP的直插引脚向外弯曲成90°,变成了适于表面组装技术(SMT)的封装。SOP基本全部是塑料封装,其封装工艺为:先将湿敏芯片用导电胶或环氧树脂粘接在引线框架上,经树脂固化,使湿敏芯片固定,再将湿敏芯片上的焊区与引线框架引脚的键合区用引线键合法连接。然后放入塑料模具中进行膜塑封装,出模后经切筋整修,去除塑封毛刺,对框架外引脚打弯成型。塑料外壳表面开有与空气接触的小窗,并贴上空气过滤薄膜,阻挡灰尘等杂质,从而保护湿敏芯片。相较于TO和SIP两种封装形式,SOP封装外形尺寸要小的多,重量比较轻。SOP封装的湿度传感器长期稳定性很好,漂移小,成本低,容易使用。同时适合SMT,是一种比较优良的封装方法[2]<\/span>  。<\/p>

    4.其它封装形式<\/p>

    外部支撑框架是由高分子化合物形成,用预先设计的模子浇铸而成,其设计充分考虑了空间结构,保证湿敏芯片和空气能充分接触。湿敏芯片沿着滑道直接插入外框架,然后固定。从外框架另一端插入外引线,与湿敏芯片的焊区相接(也可以悬空),然后用导电胶热固法将湿敏芯片和外引线连接起来。后,外框架的正反两面都贴上空气过滤薄膜。过滤薄膜由聚四氟乙烯制成的多孔膜,能够允许空气渗透进入传感器而能阻挡灰尘和水滴[2]<\/span>  。<\/p>

    这种湿度传感器的封装有别于传统的湿度传感器封装,它不采用传统的引线键合的方法连接外引线和湿敏芯片,而是直接将湿敏芯片外引线连接,从而避免了因为内引线的原因而导致的失效问题。同时,它的封装体积较小,传感器性能稳定,能够长时间工作。不过,它对外框架制作要求较高,工艺相对比较复杂[2]<\/span>  。<\/p>

    5.湿度传感器和其它传感器混合封装<\/p>

    很多时候,湿度传感器并不是单独封装的,而是和温度传感器、风速传感器或压力传感器等其它传感器以及后端处理电路集成混合封装,以满足相应的功能需求。其封装工艺为:先将湿敏芯片用导电胶或环氧树脂粘接在基板上,经树脂固化,使湿敏芯片固定。再将湿敏芯片上的焊区与基板键合区用引线键合法连接。然后封盖外壳(材料可选择水晶聚合物)。外壳的表面开有与空气接触的小窗,使湿度敏感元件和温度敏感元件芯片和空气充分接触,而其他部分与空气隔离,密封保护。小窗贴有空气过滤薄膜,以防止杂质的沾污[2]<\/span>  。<\/p>

    LCC封装由于没有引脚,所以寄生电容和寄生电感均较小。同时它还具有电性能和热性能优良,封装体积小,适合SMT等优点[2]<\/span> 。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    11<\/strong>国家标准<\/h2>

    编辑<\/p>

    GB-T15768-1995电容式湿敏元件与湿度传感器总规范<\/p>

    GBT 11605-2005 湿度测量方法<\/p>

    JJF 1012-1987常用湿度计量名词术语<\/p>

    JJF 1076-2001湿度传感器校准规范<\/p>

    JJF 1101-2003环境试验设备温度湿度校准规范<\/p>

    JJG 205-2005机械式温湿度计检定规程<\/p>

    JJG 499-2004精密露点仪检定规程<\/p>

    JJG 500-2005电解法湿度仪检定规程<\/p>

    JJG 826-1993 二级标准分流式湿度发生器<\/p>

    JJG 899-1995石油低含水率分析仪检定方法<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    12<\/strong>用途<\/h2>

    1、湿度传感器的用途<\/p>

    湿度传感器用于湿度测量,基于湿度定义有很多表示方法,本文将湿度传感器定义为测量环境相对湿度的电子式敏感元件/器件。<\/p>

    2、湿度传感器的分类<\/p>

    碳膜湿度传感器<\/p>

    金属氧化物陶瓷式湿度传感器<\/p>

    电解质湿度传感器——氯化锂湿敏电阻<\/p>

    高分子湿度传感器——高分子湿敏电阻<\/p>

    高分子湿度传感器——高分子湿敏电容(流行)<\/p>

    红外湿度传感器<\/p>

    微波湿度传感器<\/p>

    超声波湿度传感器<\/p>

    等等<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    13<\/strong>产品品牌<\/h2>

    宝力马、施奈德、西门子、三菱、松下、德国德国HLP、日本神荣、法国Humirel、韩国Syhitech、美国Honeywell<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    14<\/strong>市场前景<\/h2>

       咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。<\/p>

       一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。<\/p>

       目前,全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。<\/p>

    \"锚点\"\"锚点\"\"锚点\"<\/p>

    15<\/strong>市场分析<\/h2>

       国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品,电容式湿敏元件较为多见,感湿材料种类主要为高分子聚合物,氯化锂和金属氧化物。 电容式湿敏元件的优点在于响应速度快、体积小、线性度好、较稳定,国外有些产品还具备高温工作性能。但是达到上述性能的产品多为国外,价格都较昂贵。市场上出售的一些电容式湿敏元件低价产品,往往达不到上述水平,线性度、一致性和重复性都不甚理想,30%RH以下,80%RH以上感湿段变形严重。有些产品采用单片机补偿修正,使湿度出现\"阶跃\"性的跳跃,使精度降低,出现一致性差、线性差的缺点。无论次或低档次的电容式湿敏元件,长期稳定性都不理想,多数长期使用漂移严重,湿敏电容容值变化为pF级,1%RH的变化不足0.5pF,容值的漂移改变往往引起几十RH%的误差,大多数电容式湿敏元件不具备40℃以上温度下工作的性能,往往失效和损坏。<\/p>

       电容式湿敏元件抗腐蚀能力也较欠缺,往往对环境的洁净度要求较高,有的产品还存在光照失效、静电失效等现象,金属氧化物为陶瓷湿敏电阻,具有湿敏电容相同的优点,但尘埃环境下,陶瓷细孔被封堵元件就会失效,往往采用通电除尘的方法来处理,但效果不够理想,且在易燃易爆环境下不能使用,氧化铝感湿材料无法克服其表面结构\"天然老化\"的弱点,阻抗不稳定,金属氧物陶瓷湿敏电阻也同样存在长期稳定性差的弱点。 氯化锂湿敏电阻,具有突出的优点是长期稳定性极强,因此通过严格的工艺制作,制成的仪表和传感器产品可以达到较高的精度,稳定性强是产品具备良好的线性度、精密度及一致性,是长期使用寿命的可靠保证。氯化锂湿敏元件的长期稳定性其它感湿材料尚无法取代。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>测量范围<\/a><\/p>

    2<\/span>测量精度<\/a><\/p>

    3<\/span>原理<\/a><\/p>

    4<\/span>时漂和温漂<\/a><\/p>

    .<\/i>与传统测湿方法的关系<\/a><\/p>

    5<\/span>注意事项<\/a><\/p>

    6<\/span>发展趋势<\/a><\/p><\/div>

    7<\/span>特性<\/a><\/p>

    .<\/i>湿敏电阻<\/a><\/p>

    .<\/i>湿敏电容<\/a><\/p>

    8<\/span>特点<\/a><\/p>

    9<\/span>技术指标<\/a><\/p>

    10<\/span>封装方法<\/a><\/p>

    11<\/span>国家标准<\/a><\/p><\/div>

    12<\/span>用途<\/a><\/p>

    13<\/span>产品品牌<\/a><\/p>

    14<\/span>市场前景<\/a><\/p>

    15<\/span>市场分析<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>测量范围<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>测量精度<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>原理<\/a><\/i><\/p>

    4<\/span>时漂和温漂<\/a><\/i><\/p>

    4.1<\/span>与传统测湿方法的关系<\/a><\/i><\/p>

    5<\/span>注意事项<\/a><\/i><\/p>

    6<\/span>发展趋势<\/a><\/i><\/p>

    7<\/span>特性<\/a><\/i><\/p>

    7.1<\/span>湿敏电阻<\/a><\/i><\/p>

    7.2<\/span>湿敏电容<\/a><\/i><\/p>

    8<\/span>特点<\/a><\/i><\/p>

    9<\/span>技术指标<\/a><\/i><\/p>

    10<\/span>封装方法<\/a><\/i><\/p>

    11<\/span>国家标准<\/a><\/i><\/p>

    12<\/span>用途<\/a><\/i><\/p>

    13<\/span>产品品牌<\/a><\/i><\/p>

    14<\/span>市场前景<\/a><\/i><\/p>

    15<\/span>市场分析<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2016/11/22 15:15:05","UpdateTime":"2016/11/22 15:16:35","RecommendNum":"1","Picture":"2/20161122/636154246184489876818.jpg","PictureDomain":"img61","ParentID":"1070"},{"ID":"1099","Title":"水分/湿度传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"马迎弟","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"3","Detail":"

    水分/湿度传感器是一种.广泛应用于节水农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等场领域的仪器。<\/span>
    <\/p>$detailsplit$

    名称:土壤水分/湿度传感器<\/strong><\/p>

    型号:FDS-100<\/p>

    1<\/strong>技术参数<\/h2>

    .测量原理:FDR频域法<\/p>

    .单 位:%<\/p>

    .探针材料:不锈钢<\/p>

    .密封材料:环氧树脂<\/p>

    .测量精度:±3%<\/p>

    .工作温度范围:-40℃~85℃<\/p>

    .工作电压:7~24V<\/p>

    .工作电流:25~35mA,典型值28mA<\/p>

    .测量主频:100Mhz<\/p>

    .输出信号:<\/p>

    电压型0~2V DC<\/p>

    电流型0~20mA<\/p>

    .测量稳定时间:2秒<\/p>

    .响应时间:<1秒<\/p>

    .测量区域:以中央探针为中心,围绕中央探针的直径为7cm、高为7cm的圆柱体<\/p>

    .电缆长度:1.5米(标配)<\/p>

    2<\/strong>功能及特点<\/h2>

    .本传感器体积小巧化设计,携带方便,安装、操作及维护简单。<\/p>

    .结构设计合理,不绣钢探针保证使用寿命。<\/p>

    .外部以环氧树脂纯胶体封装,密封性好,可直接埋入土壤中使用,且不受腐蚀。<\/p>

    .土质影响较小,应用地区广泛。<\/p>

    .测量精度高,性能可靠,确保正常工作。<\/p>

    .响应速度快,数据传输效率高。<\/p>

    3<\/strong>适用范围<\/h2>

    .广泛应用于节水农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等场领域。<\/p>$detailsplit$

    参考资料编辑区域<\/p>$detailsplit$

    1<\/span>技术参数<\/a><\/p>

    2<\/span>功能及特点<\/a><\/p>

    3<\/span>适用范围<\/a><\/p><\/div>$detailsplit$

    1<\/span>技术参数<\/a><\/i><\/p>

    2<\/span>功能及特点<\/a><\/i><\/p>

    3<\/span>适用范围<\/a><\/i><\/p>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2016/11/23 10:02:45","UpdateTime":"2016/11/23 10:02:45","RecommendNum":"1","Picture":"2/20161123/636154922775306245274.jpg","PictureDomain":"img60","ParentID":"1072"},{"ID":"1128","Title":"压力传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"王敏","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"42","Detail":"

    压力传感器是工业实践中为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、<\/SPAN>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<\/SPAN>传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。<\/SPAN><\/P>

     <\/P>

    中文名<\/P>

    压力传感器<\/P>

    外文名<\/P>

    Pressure sensor<\/P>

    输出信号<\/P>

    4-20ma、0-10V等<\/P>

    供    电<\/P>

    24VDC<\/P>

    材    质<\/P>

    316L<\/P>$detailsplit$

    1<\/STRONG>重载型<\/H2>

     <\/P>

            重载压力传感器是传感器中一种,但是我们很少听说这种压力传感器,它通常被用于交通运输应用中,通过监测气动、轻载液压、制动压力、机油压力、传动装置、以及卡车/拖车的气闸等关键系统的压力、液力、流量及液位来维持重载设备的性能。
      重载压力传感器是一种具有外壳、金属压力接口以及高电平信号输出的压力测量装置。许多传感器配有圆形金属或塑料外壳,外观呈筒状,一端是压力接口,另一端是电缆或连接器。这类重载压力传感器常用于极端温度及电磁干扰环境。工业及交通运输领域的客户在控制系统中使用压力传感器,可实现对冷却液或润滑油等流体的压力测量和监控。同时,它还能够及时检测压力尖峰反馈,发现系统阻塞等问题,从而即时找到解决方案。
      重载压力传感器一直在发展,重载压力传感器为了能够用于更加复杂的控制系统,设计工程师必需提高传感器精度同时需要降低成本便于实际应用等要求。<\/P>

     <\/P>

    2<\/STRONG>分类<\/H2>

     <\/P>

          多传感器信息融合技术的基本原理就像人的大脑综合处理信息的过程一样,将各种传感器进行多层次、多空间的信息互补和优化组合处理,终产生对观测环境的一致性解释。在这个过程中要充分地利用多源数据进行合理支配与使用,而信息融合的终目标则是基于各传感器获得的分离观测信息,通过对信息多级别、多方面组合导出更多有用信息。这不仅是利用了多个传感器相互协同操作的优势,而且也综合处理了其它信息源的数据来提高整个传感器系统的智能化。[1]<\/SUP> <\/P>

          压力传感器是使用为广泛的一种传感器。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指示压力,但这种结构尺寸大、质量重,不能提供电学输出。随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且其功耗小、可靠性高。<\/P>

    扩散硅压力变送器<\/H3>

    扩散硅压力变送器是把带隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。它能将感受到的液体或气体压力转换成标准的电信号对外输出,DATA-52系列扩散硅压力变送器广泛应用于供/排水、热力、石油、化工、冶金等工业过程现场测量和控制。<\/P>

    扩散硅压力变送器DATA-52系列<\/SPAN><\/P>

    扩散硅压力变送器DATA-52系列<\/SPAN><\/P>

    性能指标:<\/H3>

    测量介质:液体或气体(对不锈钢壳体无腐蚀)<\/P>

    量程:0-10MPa<\/P>

    精度等级:0.1%FS、0.5%FS(可选)<\/P>

    稳定性能:±0.05%FS/年;±0.1%FS/年<\/P>

    输出信号:RS485、4~20mA(可选)<\/P>

    过载能力:150%FS<\/P>

    零点温度系数:±0.01%FS/℃<\/P>

    满度温度系数:±0.02%FS/℃<\/P>

    防护等级:IP68<\/P>

    环境温度:-10℃~80℃<\/P>

    存储温度:-40℃~85℃<\/P>

    供电电源:9V~36V DC;<\/P>

    结构材料:外壳:不锈钢1Cr18Ni9Ti<\/P>

    密封圈:氟橡胶<\/P>

    膜片:不锈钢316L<\/P>

    电缆:φ7.2mm聚氨酯专用电缆<\/P>

    半导体压电阻型<\/H3>

    半导体压电阻抗扩散压力传感器是在薄片表面形成半导体变形压力,通过外力(压力)使薄片变形而产生压电阻抗效果,从而使阻抗的变化转换成电信号。<\/P>

    静电容量型<\/H3>

    静电容量型压力传感器,是将玻璃的固定极和硅的可动极相对而形成电容,将通过外力(压力)使可动极变形所产生的静电容量的变化转换成电气信号。 (E8Y的动作原理便是静电容量方式,其他机种采用半导体方式)。<\/P>

     <\/P>

    3<\/STRONG>无法避免误差<\/H2>

     <\/P>

            在选择压力传感器的时候我们要考虑他的综合精度,而压力传感器的精度受哪些方面的影响呢?其实造成传感器误差的因素有很多,下面我们注意说四个无法避免的误差,这是传感器的初始误差。<\/P>

            首先的偏移量误差:由于压力传感器<\/STRONG>在整个压力范围内垂直偏移保持恒定,因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。<\/P>

            其次是灵敏度误差:产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数。如果灵敏度低于典型值,那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。<\/P>

            第三是线性误差:这是一个对压力传感器初始误差影响较小的因素,该误差的产生原因在于硅片的物理非线性,但对于带放大器<\/STRONG>的传感器,还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线称重传感器。<\/P>

            后是滞后误差:在大多数情形中,压力传感器的滞后误差完全可以忽略不计,因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。<\/P>

            压力传感器的这个四个误差是无法避免的,我们只能选择高精度的生产设备,利用高新技术来降低这些误差,还可以在出厂的时候进行一定的误差校准,尽大的可能来降低误差以满足客户的需要。<\/P>

     <\/P>

    4<\/STRONG>接线方法<\/H2>

     <\/P>

            传感器的接线一向是客户采购过程咨询得多的问题之一,很多客户都不知道传感器如何连线,其实各种传感器的接线方式基本都是一样的,压力传感器一般有两线制、三线制、四线制,有的还有五线制的。
      压力传感器两线制比较简单,一般客户都知道怎么接线,一根线连接电源正极,另一个线也就是信号线经过仪器连接到电源负极,这种是简单的,压力传感器三线制是在两线制基础上加了一个线,这根线直接连接到电源的负极,较两线制麻烦一点。四线制压力传感器肯定是两个电源输入端,另外两个是信号输出端。四线制的多半是电压输出而不是4~20mA输出,4~20mA的叫压力变送器,多数做成两线制的。压力传感器的信号输出有些是没有经过放大的,满量程输出只有几十毫伏,而有些压力传感器在内部有放大电路,满量程输出为0~2V。至于怎么接到显示仪表,要看仪表的量程是多大,如果有和输出信号相适应的档位,就可以直接测量,否则要加信号调整电路。五线制压力传感器与四线制相差不大,市面上五线制的传感器也比较少。[2]<\/SUP> <\/P>

    螺纹类型<\/H3>

            压力传感器的螺纹有很多种,常见的有NPT、PT、G、M,都是管螺纹。
      NPT 是 National (American) Pipe Thread 的缩写,属於美国压力传感器标准的 60 度锥管螺纹,用于北美地区.国家标准可查阅 GB/T12716-1991
      PT 是 Pipe Thread 的缩写,是 55 度密封圆锥管螺纹,属惠氏压力传感器螺纹家族,多用於欧洲及英联邦国家.常用於水及煤气管行业,锥度规定为 1:16。国家标准可查阅 GB/T7306-2000
      G 是 55 度非螺纹密封管螺纹,属惠氏压力传感器螺纹家族.标记为 G 代表圆柱螺纹。国家标准可查阅 GB/T7307-2001
      M 是公制普通螺纹,如M20*1.5表示直径为20mm,螺距为1.5,如客户无特殊要求,压力传感器一般为M20*1.5螺纹。
      另外螺纹中的1/4、1/2、1/8 标记是指螺纹尺寸的直径,单位是英寸。行内人通常用分来称呼螺纹尺寸,一寸等于8分,1/4 寸就是2分,如此类推。G 好像就是管螺纹的统称(Guan),55、60度的划分属于功能性的,俗称管圆。螺纹由一圆柱面加工而成。
      ZG俗称管锥,即螺纹由一圆锥面加工而成,一般的水管压力接头都是这样的,老国标标注为Rc
      公制螺纹用螺距来表示,美英制螺纹用每英寸内的螺纹牙数来表示,这是压力传感器螺纹大的区别,公制螺纹是60度等边牙型,英制螺纹是等腰55度牙型,美制螺纹60度。公制螺纹用公制单位,美英制螺纹用英制单位。
      管螺纹主要用来进行压力管道的连接,其内外螺纹的配合紧密,压力传感器管螺纹有直管与锥管两种。公称直径是指所连接的压力管道直径,显然螺纹大径比公称直径大。 1/4,1/2,1/8是英制螺纹的公称直径,单位是英寸。[3]<\/SUP> <\/P>

     <\/P>

    5<\/STRONG>安装问题<\/H2>

     <\/P>

    正确安装<\/H3>

            通常高温熔体压力传感器的损坏都是由于其安装位置不恰当而引起的,如果将传感器强行安装在过小的孔或形状不规则的孔中,就有可能造成传感器的震动膜受到冲击而损坏,选择合适的工具加工安装孔,有利于控制安装孔的尺寸,另外,合适的安装扭矩有利于形成良好的密封,但是如果安装扭矩过高就容易引起高温熔体压力传感器的滑脱,为防止这种现象发生,通常在传感器安装之前在其螺纹部分上涂抹防脱化合物。<\/P>

    1. 压力传感器正确安装方法:<\/P>

    (1) 通过适当的仪表, 在普通大气压和标准温度条件下,核实压力传感器的频率反应值。<\/P>

    (2) 核实压力传感器的编码与相应的频率反应信号的正确性。<\/P>

    2. 确定具体安装位置<\/P>

    为了确定压力传感器的编号和具体安装位置, 需按充气网的各个充气段来考虑。<\/P>

    (1) 压力传感器必须沿着线缆进行安装, 好安装在线缆接头处。<\/P>

    (2) 每条线缆装设压力传感器不少于4个, 靠近电话局的两个压力传感器, 相距不应大干200m。<\/P>

    (3) 每条线缆的始端和末端分别安装1个。<\/P>

    (4) 每条线缆的分支点应装1个, 如果两个分支点相距较近(小于100 m),可只装1个。<\/P>

    (5) 线缆敷设方式(架空、地下)改变处应装1个<\/P>

    (6) 对无分支的线缆, 因垒线的线缆程式一致, 压力传感器的安装隔距不大干500m, 并使其总数不少于4个。<\/P>

    (7) 为了便于确定压力传感器故障点, 除在起点安装压力传感器外,距起点150~200m处,还要另外安装1个当然在设计中, 一定要考虑经济与技术的因素, 在不需要安装压力传感器的地方,则应不必安装。<\/P>

    检查尺寸<\/H3>

            如果安装孔的尺寸不合适,高温熔体压力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1/2-20UNF2B),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。<\/P>

     <\/P>

    6<\/STRONG>常用术语<\/H2>

     <\/P>

            压力是工业生产中的重要参数之一,为了保证生产正常运行,必须对压力进行监测和控制。下面是压力传感器选型时常用的用语:<\/P>

    标准压<\/STRONG><\/P>

    以大气压为标准表示的压力大小,大于大气压的叫正压;小于大气压的叫负压。<\/P>

    压<\/STRONG><\/P>

    以真空为标准表示的压力大小。<\/P>

    相对压<\/STRONG><\/P>

    对比较对象(标准压)而言的压力大小。<\/P>

    大气压<\/STRONG><\/P>

    指大气压力。标准大气压(1atm)相当于高度为760mm水银柱的压力。<\/P>

    真空<\/STRONG><\/P>

    指低于大气压的压力状态。1Torr=1/760气压(atm)。<\/P>

    检测压力范围<\/STRONG><\/P>

    指传感器的适应压力范围。<\/P>

    可承受压力<\/STRONG><\/P>

    当恢复到检测压力时,其性能不下降的可承受压力。<\/P>

    往返精度<\/STRONG><\/P>

    当一定温度(23°C)下,当增加、减少压力时、用检测压力的全标度值去除输出进行反转的压力值而得到的动作点的压力变动值。<\/P>

    精度<\/STRONG><\/P>

    在一定温度(23°C)下,当加零压力和额定压力时,用全标度值去除偏离输出电流规定值(4mA、20mA)的值而得到的值。单位用%FS表示。<\/P>

    线性<\/STRONG><\/P>

    模拟输出对检测压力呈线性变化,但与理想直线相比有偏差。用对全标度值来说百分数来表示这种偏差的值叫线性。<\/P>

    磁滞(线性)<\/STRONG><\/P>

    用零电压和额定电压在输出电流(或电压)值间画出理想直线,把电流(或电压)值与理想电流(或电压)值之差作为误差求出来,再求出压力上升时和下降时的误差值。用全标度的电流(或电压)值去除上述差的值的大值所得的值即为磁滞。单位用%FS表示。<\/P>

    磁滞<\/STRONG><\/P>

    用压力的全标度值去除输出ON点压力与OFF点压力之差所得的值既是磁滞。<\/P>

    非腐蚀性气体<\/STRONG><\/P>

    指空气中含有的物质(氮、二氧化碳等)与惰性气体(氩、氖等) 。<\/P>

     <\/P>

    7<\/STRONG>应用领域<\/H2>

     <\/P>

            压力传感器主要应用于:增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机,压缩机,空调制冷设备等领域。<\/P>

    1、应用于液压系统<\/STRONG><\/P>

            压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时,在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力。在典型的行走机械和工业液压中,如果设计时没有考虑到这样的极端工况,任何压力传感器很快就会被破坏。需要使用抗冲击的压力传感器,压力传感器实现抗冲击主要有2种方法,一种是换应变式芯片,另一种方法是外接盘管,一般在液压系统中采用种方法,主要是因为安装方便。此外还有一个原因是压力传感器还要承受来自液压泵不间断的压力脉动。<\/P>

    2.、应用于安全控制系统<\/STRONG><\/P>

            压力传感器在安全控制系统中经常应用,主要针对的领域是空压机自身的安全管理系统。在安全控制领域有很多传感器应用,压力传感器作为一种非常常见的传感器,在安全控制系统中应用也不足为奇。
      在安全控制领域应用一般从性能方面来考虑,从价格上的考虑,还有从实际操作的安全性方便性来考虑,实际证明选择压力传感器的效果非常好。压力传感器利用机械设备的加工技术将一些元件以及信号调节器等装置安装在一块很小的芯片上面。所以体积小也是它的优点之一,除此之外,价格便宜也是它的另一大优点。在一定程度上它能够提高系统测试的准确度。在安全控制系统中,通过在出气口的管道设备中安装压力传感器来在一定程度上控制压缩机带来的压力,这算是一定的保护措施,也是非常有效的控制系统。当压缩机正常启动后,如果压力值未达到上限,那么控制器就会打开进气口通过调整来使得设备达到大功率。<\/P>

    3、应用于注塑模具<\/STRONG><\/P>

            压力传感器在注塑模具中有着重要的作用。压力传感器可被安装在注塑机的喷嘴、热流道系统、冷流道系统和模具的模腔内,它能够测量出塑料在注模、充模、保压和冷却过程中从注塑机的喷嘴到模腔之间某处的塑料压力。
    4、应用于监测矿山压力<\/STRONG><\/P>

            传感器技术作为矿山压力监控的关键性技术之一。一方面,我们应该正确应用已有的各种传感器来为采矿行业服务;另一方面,作为传感器厂家还要研制和开发新型压力传感器来适应更多的采矿行业应用。压力传感器有多种,而基于矿山压力监测的特殊环境,矿用压力传感器主要有:振弦式压力传感器、半导体压阻式压力传感器、金属应变片式压力传感器、差动变压器式压力传感器等。这些传感器在矿产行业都有广泛的应用,具体使用哪种传感器还有根据具体的采矿环境进行选择。<\/P>

    5、应用于促进睡眠<\/STRONG><\/P>

            压力传感器本身无法促进睡眠,我们只是将压力传感器放在床垫地下,由于压力传感器具有高灵敏度,当人发生翻身、心跳以及呼吸等有关的动作时,传感器会分析这一系列信息,去推断睡眠人睡觉处于一个什么状态,然后通过对传感器的分析,收集传感器的信号得到心跳和呼吸节奏等睡眠的数据,后将所有数据处理谱成一首段的曲目,当然能将你一个晚上的睡眠压缩成一首几分钟的音乐。<\/P>

    6、应用于压缩机,空调冷设备<\/STRONG><\/P>

            压力传感器常用于空气压力机,以及空调制冷设备,这类传感器产品外形小巧、安装方便、导压口一般采用专用阀针式设计。<\/P>

     <\/P>

    8<\/STRONG>性能参数<\/H2>

     <\/P>

            压力传感器的种类繁多,其性能也有较大的差异,如何选择较为适用的传感器,做到经济、合理的使用。<\/P>

    1. 额定压力范围<\/STRONG><\/P>

    额定压力范围是满足标准规定值的压力范围。也就是在高和低温度之间,传感器输出符合规定工作特性的压力范围。在实际应用时传感器所测压力在该范围之内。<\/P>

    2. 大压力范围<\/STRONG><\/P>

    大压力范围是指传感器能长时间承受的大压力,且不引起输出特性性改变。特别是半导体压力传感器,为提高线性和温度特性,一般都大幅度减小额定压力范围。因此,即使在额定压力以上连续使用也不会被损坏。一般大压力是额定压力高值的2-3倍。<\/P>

    3. 损坏压力<\/STRONG><\/P>

    损坏压力是指能够加在传感器上且不使传感器元件或传感器外壳损坏的大压力。<\/P>

    4. 线性度<\/STRONG><\/P>

    线性度是指在工作压力范围内,传感器输出与压力之间直线关系的大偏离。<\/P>

    5.<\/STRONG>压力迟滞<\/STRONG><\/P>

    为在室温下及工作压力范围内,从小工作压力和大工作压力趋近某一压力时,传感器输出之差。<\/P>

    6.温度范围<\/STRONG><\/P>

    压力传感器的温度范围分为补偿温度范围和工作温度范围。补偿温度范围是由于施加了温度补偿,精度进入额定范围内的温度范围。工作温度范围是保证压力传感器能正常工作的温度范围。<\/P>

    技术参数 (量程15MPa-200MPa)<\/P>

    参数 单位 技术指标 参数 单位 技术指标<\/P>

    灵敏度 mV/V 1.0±0.05 灵敏度温度系数 ≤%F·S/10℃ ±0.03<\/P>

    非线性 ≤%F·S ±0.02~±0.03 工作温度范围 ℃ -20℃~+80℃<\/P>

    滞后 ≤%F·S ±0.02~±0.03 输入电阻 Ω 400±10Ω<\/P>

    重复性 ≤%F·S ±0.02~±0.03 输出电阻 Ω 350±5Ω<\/P>

    蠕变 ≤%F·S/30min ±0.02 安全过载 ≤%F·S 150% F·S<\/P>

    零点输出 ≤%F·S ±2 绝缘电阻 MΩ ≥5000MΩ(50VDC)<\/P>

    零点温度系数 ≤%F·S/10℃ ±0.03 推荐激励电压 V 10V-15V<\/P>

    适用范围<\/H3>

    用于对人体有创血压如动脉压、中心静脉压、肺动脉压、左冠状动脉压多种压力进行监测,直接获得血压这一生理参数,为临床对疾病的诊断、治疗和预后估计提供客观依据。<\/P>

    结构规格<\/H3>

    选用医用级聚碳酸脂、聚氯乙烯作为传感器主体及测压连接管的材料。<\/P>

    包装规格为CH-DPT-248、CH-DPT-248Ⅱ、CH-DPT-248Ⅲ。<\/P>

    安装程序<\/H3>

    1) 连接压力传感器系统前打开监护仪。<\/P>

    2) 采用消毒措施打开包装,确认所有的接口安全密封以及三通阀等辅件工作状态良好。<\/P>

    注意:连接接头时,不要拧得太紧。<\/P>

    常规/医用压力传感器FOP-M<\/SPAN><\/P>

    3) 旋塞阀的所有通口都应盖有孔的保护帽,直到传感器系统内注满肝素生理盐水溶液和排尽气泡后,才更换成无孔的保护帽。<\/P>

    4) 把压力传感器连接到监护仪上,按照监护仪说明把监护仪调零。<\/P>

    注意:a)如无法调零,请更换传感器重新调零;如果调零不成功,请检查电缆连线、监护仪等是否正常。b)在安装DPT-248Ⅱ、CH-DPT-248Ⅲ传感器时,要用颜色编码来鉴别血压类型:红色---动脉压;蓝色---中心静脉压;黄色---肺动脉压;绿色---左冠状动脉压;白色---其他。<\/P>

    5) 用肝素生理盐水冲洗管路,并排尽管路中的空气。<\/P>

    注意:管路不得有气泡残留。<\/P>

    6) 待所有管路中填充肝素生理盐水后,将传感器系统连接到人体。<\/P>

     <\/P>

    9<\/STRONG>原理应用<\/H2>

     <\/P>

    种类<\/H3>

    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。<\/P>

     <\/P>

    认识<\/H3>

    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。<\/P>

     <\/P>

    10<\/STRONG>作业方式<\/H2>

     <\/P>

            选择压力传感器的时候需要注意很多问题,比如,压力传感器的量程、精度、压力传感器的温度特性,化学特性都是要考虑的,而压力传感器的作业方式也是需要考虑的重要问题。
      例如传感器用于气体压力的测量与液体压力的测量时情况便不同。气体是可压缩流体,增夺时会贮存一定的压缩能,减压时又以动能释放出来,给传感器弹性膜施加冲击波。要求压力传感器有较大的过载能力。液体是不可压缩流体,在压力传感器安装时,拧紧螺拴又无可压缩空间则可使液体压力升高超过弹性膜的耐压极限,导致弹性膜破裂。由于这种情况屡屡发生,也要求压力传感器有较大的过压能力。压力传感器的工作环境恶劣时,例如有大的振动、冲击,大的电磁干扰,对传感器提出更为严格的要求。不仅过压能力强,而且要求机械密封可靠,防松动,传感器安装正确。传感器自身的引线、引脚以及外导线都应加以电磁屏蔽,并将屏蔽良好接地。此外,应考虑压力传感器与所测流体介质的相容性问题。例如传感器的弹性膜结构应与腐蚀性介质相隔开,此时采有不锈钢波纹套传感器,传感器内用硅油作传压介质。传感器检测易燃、易爆介质压力时,使用小激励电流,防止弹性膜破裂时产生火花、火星,并增加压力传感器外套的耐压能力。
      只有了解了压力传感器的作业方式才能更好的选择压力传感器,尤其是如今压力传感器正在飞速发展,所以了解压力传感器的作业方式是非常必要的。<\/P>

     <\/P>

    关键作用<\/H3>

            压力传感器不仅在生产测量中应用广泛,如今在我们生活中也常常看见,在我们大多的交通工具中都有压力传感器,可能一般人知道汽车上有压力传感器,其实普通的摩托车上也有压力传感器的应用。<\/P>

            摩托车的动力来自汽油机汽缸内油的燃烧。只有充分燃烧才能提供很好的动力,良好的燃烧必须具备良好的混合气、充分的压缩和佳点火三个条件。电喷系统能否正确的将空燃比控制在所需的范围内,决定了发动机的动力性、经济性和排放指标的优劣。而汽油机空燃比的控制是采用调整与进气量相匹配的供油量实现的,因此,进气空气流量的测量精度直接影响空燃比的控制精度。<\/P>

     <\/P>

    内部结构<\/H3>

            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。<\/P>

     <\/P>

    工作原理<\/H3>

            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:<\/P>

    R=ρ<\/P>

    式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω· <\/P>

    /m)<\/P>

    S——导体的截面积(<\/P>

    )<\/P>

    L——导体的长度(m)<\/P>

    我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。<\/P>

     <\/P>

    原理应用<\/H3>

            抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。<\/P>

            陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。<\/P>

     <\/P>

    11<\/STRONG>分类<\/H2>

     <\/P>

    压电式<\/H3>

            压电式压力传感器原理基于压电效应。压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。压电式压力传感器的种类和型号繁多,按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上,由膜片将被测压力传递给压电元件,再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。<\/P>

            例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图,在测量中不允许用水冷却,并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料适合于研制这种压力传感器。石英是一种非常好的压电材料,压电效应就是在它上面发现。比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法,例如XYδ(+20°~+30°)割型的石英晶体可耐350℃的高温。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃,是制造高温传感器的理想压电材料。<\/P>

     <\/P>

    扩散硅式<\/H3>

            被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。<\/P>

     <\/P>

    蓝宝石式<\/H3>

            利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有的计量特性。<\/P>

            蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成,不会发生滞后、疲劳和蠕变现象;蓝宝石比硅要坚固,硬度更高,不怕形变;蓝宝石有着非常好的弹性和绝缘特性(1000 OC以内),因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移,因此,从根本上简化了制造工艺,提高了重复性,确保了高成品率。<\/P>

            用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器,可在恶劣的工作条件下正常工作,并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。<\/P>

            表压压力传感器和变送器由双膜片构成:钛合金测量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片,被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上(接收膜片与测量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起)。在压力的作用下,钛合金接收膜片产生形变,该形变被硅-蓝宝石敏感元件感知后,其电桥输出会发生变化,变化的幅度与被测压力成正比。<\/P>

            传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电,并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出(0-5,4-20mA或0-5V)。在绝压压力传感器和变送器中,蓝宝石薄片,与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起,起到了弹性元件的作用,将被测压力转换为应变片形变,从而达到压力测量的目的。<\/P>

     <\/P>

    12<\/STRONG>故障与检测<\/H2>

     <\/P>

    常见故障<\/H3>

            压力传感器容易出现的故障主要有以下几种:<\/P>

             种是压力上去,变送器输也上不去。此种情况,先应检查压力接口是否漏气或者被堵住,如果确认不是,检查接线方式和检查电源,如电源正常则进行简单加压看输出是否变化,或者察看传感器零位是否有输出,若无变化则传感器已损坏,可能是仪表损坏或者整个系统的其他环节的问题;<\/P>

            第二种是加压变送器输出不变化,再加压变送器输出突然变化,泄压变送器零位回不去,很有可能是压力传感器密封圈的问题。常见的是由于密封圈规格原因,传感器拧紧之后密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器,加压时压力介质进不去,但在压力大时突然冲开密封圈,压力传感器受到压力而变化。排除这种故障的佳方法是将传感器卸下,直接察看零位是否正常,若零位正常可更换密封圈再试;<\/P>

            第三种是变送器输出信号不稳。这种故障有可能是压力源的问题。压力源本身是一个不稳定的压力,很有可能是仪表或压力传感器抗干扰能力不强、传感器本身振动很厉害和传感器故障;第四种是变送器与指针式压力表对照偏差大。出现偏差是正常的现象,确认正常的偏差范围即可;<\/P>

            后一种易出现的故障是微差压变送器安装位置对零位输出的影响。微差压变送器由于其测量范围很小,变送器中传感元件会影响到微差压变送器的输出。安装时应使变送器的压力敏感件轴向垂直于重力方向,安装固定后调整变送器零位到标准值。<\/P>

    零点漂移<\/H3>

            造成压力传感器的零点漂移的主要有以下几个原因:<\/P>

            1.应变片胶层有气泡或者有杂质<\/P>

            2.应变片本身性能不稳定<\/P>

            3.电路中有虚焊点<\/P>

            4.弹性体的应力释放不完全;此外还和磁场,频率,温度等很多有关系。电漂或一些漂移都会存在,但我们可以通过一些方式缩小其范围或修正。<\/P>

            零点热漂移是影响压力传感器性能的重要指标,受到广泛重视。国际上认为零点热漂移仅取决于力敏电阻的不等性及其温度非线性,其实零点热漂移还与力敏电阻的反向漏电有关。在这点上,多晶硅可以吸除衬底中的重金属杂质,从而减小力敏电阻的反向漏电、改善零点热漂移,提高传感器的性能。<\/P>

            缩小电漂移和修正电漂移还有哪些方式呢?零点电漂移除了影响压力传感器的测量精度和降低灵敏度之外,还有哪些重要影响呢?<\/P>

            利用零点电漂移可以消除压力传感器的热零点漂移,所谓零点漂移,是指当放大器的输入端短路时,在输入端有不规律的、变化缓慢的电压产生的现象。产生零点漂移的主要原因是温度的变化对晶体管参数的影响以及电源电压的波动等,在多数放大器中,前级的零点漂移影响大,级数越多和放大倍数越大,则零点漂移越严重。<\/P>

            漂移的大小主要在于应变材料的选用,材料的结构或是组成决定其稳定性或是热敏性。<\/P>

            材料选好后的加工制成也很重要,工艺不同,会生产出不同效果的应变值,关键也在于通过一些老化等调节后,电桥值的稳定或程规律的变化。<\/P>

            漂移的调节手段很多,大都根据厂家的条件或生产需求所决定,大多数厂家对零点漂移都控制得很好。温度调节可通过内部温度电阻和制热零敏度电阻补偿、老化等。<\/P>

            对于采用电路转换的变压器中,电路部份的漂移可用通过选用好的元器件和设计更合适的电路来补偿。<\/P>

            应变材料要选灵敏系数高、温度变化小的材料。<\/P>

    故障检测<\/H3>

            检查施工现场出现的故障,绝大多数是由于压力传感器使用和安装方法不当引起的,归纳起来有几个方面。<\/P>

            1、一次元件(孔板、远传测量接头等)堵塞或安装形式不对,取压点不合理。<\/P>

            2、引压管泄漏或堵塞,充液管里有残存气体或充气管里有残存液体,变送器过程法兰中存有沉积物,形成测量死区。<\/P>

            3、变送器接线不正确,电源电压过高或过低,指示表头与仪表接线端子连接处接触不良。<\/P>

            4、没有严格按照技术要求安装,安装方式和现场环境不符合技术要求。<\/P>$detailsplit$

    1.深度解密多传感器融合系统  .国际工业自动化网.2015-02-28[引用日期2015-03-13]<\/SPAN>
    2 .【苹果描绘的未来】压力传感器拓展手势操作的可能性  .人民网[引用日期2014-07-6]<\/SPAN>
    3.  为\"嫦娥二号\"监测生命\"血压\"--记四院星载压力传感器研制  .人民网[引用日期2014-07-6]<\/SPAN>
    4.  压力传感器全球市场的十大趋势  .传感器应用网 [引用日期2016-01-25]<\/SPAN>
    5.  压力传感器简介及使用的注意事项  .传感器应用网 [引用日期2015-12-25]<\/SPAN><\/P>$detailsplit$

    1<\/SPAN>重载型<\/A><\/P>

    2<\/SPAN>分类<\/A><\/P>

    .<\/I>扩散硅压力变送器<\/A><\/P>

    .<\/I>性能指标:<\/A><\/P>

    .<\/I>半导体压电阻型<\/A><\/P>

    .<\/I>静电容量型<\/A><\/P>

    3<\/SPAN>无法避免误差<\/A><\/P>

    4<\/SPAN>接线方法<\/A><\/P>

    .<\/I>螺纹类型<\/A><\/P><\/DIV>

    5<\/SPAN>安装问题<\/A><\/P>

    .<\/I>正确安装<\/A><\/P>

    .<\/I>检查尺寸<\/A><\/P>

    6<\/SPAN>常用术语<\/A><\/P>

    7<\/SPAN>应用领域<\/A><\/P>

    8<\/SPAN>性能参数<\/A><\/P>

    .<\/I>适用范围<\/A><\/P>

    .<\/I>结构规格<\/A><\/P>

    .<\/I>安装程序<\/A><\/P><\/DIV>

    9<\/SPAN>原理应用<\/A><\/P>

    .<\/I>种类<\/A><\/P>

    .<\/I>认识<\/A><\/P>

    10<\/SPAN>作业方式<\/A><\/P>

    .<\/I>关键作用<\/A><\/P>

    .<\/I>内部结构<\/A><\/P>

    .<\/I>工作原理<\/A><\/P>

    .<\/I>原理应用<\/A><\/P>

    11<\/SPAN>分类<\/A><\/P><\/DIV>

    .<\/I>压电式<\/A><\/P>

    .<\/I>扩散硅式<\/A><\/P>

    .<\/I>蓝宝石式<\/A><\/P>

    12<\/SPAN>故障与检测<\/A><\/P>

    .<\/I>常见故障<\/A><\/P>

    .<\/I>零点漂移<\/A><\/P>

    .<\/I>故障检测<\/A><\/P><\/DIV>$detailsplit$

    1<\/SPAN>重载型<\/A><\/I><\/P>

    2<\/SPAN>分类<\/A><\/I><\/P>

    2.1<\/SPAN>扩散硅压力变送器<\/A><\/I><\/P>

    2.2<\/SPAN>性能指标:<\/A><\/I><\/P>

    2.3<\/SPAN>半导体压电阻型<\/A><\/I><\/P>

    2.4<\/SPAN>静电容量型<\/A><\/I><\/P>

    3<\/SPAN>无法避免误差<\/A><\/I><\/P>

    4<\/SPAN>接线方法<\/A><\/I><\/P>

    4.1<\/SPAN>螺纹类型<\/A><\/I><\/P>

    5<\/SPAN>安装问题<\/A><\/I><\/P>

    5.1<\/SPAN>正确安装<\/A><\/I><\/P>

    5.2<\/SPAN>检查尺寸<\/A><\/I><\/P>

    6<\/SPAN>常用术语<\/A><\/I><\/P>

    7<\/SPAN>应用领域<\/A><\/I><\/P>

    8<\/SPAN>性能参数<\/A><\/I><\/P>

    8.1<\/SPAN>适用范围<\/A><\/I><\/P>

    8.2<\/SPAN>结构规格<\/A><\/I><\/P>

    8.3<\/SPAN>安装程序<\/A><\/I><\/P>

    9<\/SPAN>原理应用<\/A><\/I><\/P>

    9.1<\/SPAN>种类<\/A><\/I><\/P>

    9.2<\/SPAN>认识<\/A><\/I><\/P>

    10<\/SPAN>作业方式<\/A><\/I><\/P>

    10.1<\/SPAN>关键作用<\/A><\/I><\/P>

    10.2<\/SPAN>内部结构<\/A><\/I><\/P>

    10.3<\/SPAN>工作原理<\/A><\/I><\/P>

    10.4<\/SPAN>原理应用<\/A><\/I><\/P>

    11<\/SPAN>分类<\/A><\/I><\/P>

    11.1<\/SPAN>压电式<\/A><\/I><\/P>

    11.2<\/SPAN>扩散硅式<\/A><\/I><\/P>

    11.3<\/SPAN>蓝宝石式<\/A><\/I><\/P>

    12<\/SPAN>故障与检测<\/A><\/I><\/P>

    12.1<\/SPAN>常见故障<\/A><\/I><\/P>

    12.2<\/SPAN>零点漂移<\/A><\/I><\/P>

    12.3<\/SPAN>故障检测<\/A><\/I><\/P>","ClassID":"6899","Sort":"0","IsShow":"1","CreateTime":"2016/12/20 14:08:24","UpdateTime":"2016/12/20 14:30:29","RecommendNum":"0","Picture":"2/20161220/636178410324790006618.jpg","PictureDomain":"img66","ParentID":"1100"},{"ID":"1143","Title":"霍尔传感器","UserID":"0","UserName":"","Author":"王敏","CompanyID":"0","CompanyName":"","HitNumber":"5","Detail":"

    霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。<\/P>

     <\/P>

    中文名<\/P>

    霍尔传感器<\/P>

     <\/P>

    外文名<\/P>

    Hall sensor<\/P>

     <\/P>

    分    类<\/P>

    线型霍尔传感器<\/P>

     <\/P>

    工作原理<\/P>

    霍尔效应<\/P>

     <\/P>

    用    途<\/P>

    力测量<\/P>

     <\/P>

    子    类<\/P>

    霍尔电流传感器、霍尔电压传感器<\/P>$detailsplit$

    1<\/STRONG>原理<\/H2>

            由霍尔效应的原理知,霍尔电势的大小取决于:Rh<\/EM><\/STRONG>为霍尔常数,它与半导体材质有关;I<\/STRONG><\/EM>为霍尔元件的偏置电流;B<\/EM><\/STRONG>为磁场强度;d<\/EM><\/STRONG>为半导体材料的厚度。<\/P>

            对于一个给定的霍尔器件,当偏置电流 I <\/STRONG><\/EM>固定时,UH<\/EM><\/STRONG>将完全取决于被测的磁场强度B。<\/P>

            一个霍尔元件一般有四个引出端子,其中两根是霍尔元件的偏置电流 I <\/EM><\/STRONG>的输入端,另两根是霍尔电压的输出端。如果两输出端构成外回路,就会产生霍尔电流。一般地说,偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出;若精度要求高,则基准电压源均用恒流源取代。为了达到高的灵敏度,有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的坡莫合金;这类传感器的霍尔电势较大,但在0.05T左右出现饱和,仅适用在低量限、小量程下使用。<\/P>

            在半导体薄片两端通以控制电流I<\/EM><\/STRONG>,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B<\/EM><\/STRONG>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U<\/EM>H<\/STRONG>的霍尔电压。<\/P>

     <\/P>

    2<\/STRONG>工作原理<\/H2>

            磁场中有一个霍尔半导体片,恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下,I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片在CD方向上产生电位差,这就是所谓的霍尔电压。
      霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁感应强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。<\/P>

     <\/P>

    3<\/STRONG>霍尔效应<\/H2>

            霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。对于图一所示的半导体试样,若在X方向通以电流Is,在Z方向加磁场B,则在Y方向即试样A,A′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决定于试样的电类型。显然,该电场是阻止载流子继续向侧面偏移,[1]<\/SUP> 当载流子所受的横向电场力eEH与洛仑兹力相等时,样品两侧电荷的积累就达到平衡,故有⑴ 其中EH为霍尔电场,V是载流子在电流方向上的平均漂移速度。设试样的宽为b,厚度为d,载流子浓度为n,则 ⑵ 由⑴、⑵两式可得 ⑶ ;即霍尔电压VH(A、A′电极之间的电压)与ISB乘积正比与试样厚度d成反比。比例系数 称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,只要测出 VH(伏)以及知道IIs(安)、B(高斯)和d(厘 米)可按下式计算RH(厘米3/库仑)。<\/P>

     <\/P>

    4<\/STRONG>元件<\/H2>

            根据霍尔效应,人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。<\/P>

     <\/P>

    5<\/STRONG>分类<\/H2>

            霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。<\/P>

            (一)开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字量。开关型霍尔传感器还有一种特殊的形式,称为锁键型霍尔传感器。<\/P>

            (二)线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,它输出模拟量。<\/P>

    线性霍尔传感器又可分为开环式和闭环式。闭环式霍尔传感器又称零磁通霍尔传感器。线性霍尔传感器主要用于交直流电流和电压测量。.<\/P>

    开关型<\/H3>

            其中Bnp为工作点“开”的磁感应强度,BRP为释放点“关”的磁感应强度。当外加的磁感应强度超过动作点Bnp时,传感器输出低电平,当磁感应强度降到动作点Bnp以下时,传感器输出电平不变,一直要降到释放点BRP时,传感器才由低电平跃变为高电平。Bnp与BRP之间的滞后使开关动作更为可靠。<\/P>

    锁键型<\/H3>

            当磁感应强度超过动作点Bnp时,传感器输出由高电平跃变为低电平,而在外磁场撤消后,其输出状态保持不变(即锁存状态),必须施加反向磁感应强度达到BRP时,才能使电平产生变化。<\/P>

    线性型<\/H3>

            输出电压与外加磁场强度呈线性关系。<\/P>

            开环式电流传感器<\/STRONG><\/P>

            由于通电螺线管内部存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔传感器测量出磁场,从而确定导线中电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。<\/P>

            霍尔电流传感器工作原理如图6所示,标准圆环铁芯有一个缺口,将霍尔传感器插入缺口中,圆环上绕有线圈,当电流通过线圈时产生磁场,则霍尔传感器有信号输出。<\/P>

            闭环式电流传感器<\/STRONG> <\/STRONG><\/P>

            磁平衡式电流传感器也叫霍尔闭环电流传感器,也称补偿式传感器,即主回路被测电流Ip在聚磁环处所产生的磁场通过一个次级线圈,电流所产生的磁场进行补偿, 从而使霍尔器件处于检测零磁通的工作状态。<\/P>

            磁平衡式电流传感器的具体工作过程为:当主回路有一电流通过时,在导线上产生的磁场被聚磁环聚集并感应到霍尔器件上, 所产生的信号输出用于驱动相应的功率管并使其导通,从而获得一个补偿电流Is。 这一电流再通过多匝绕组产生磁场 ,该磁场与被测电流产生的磁场正好相反,因而补偿了原来的磁场, 使霍尔器件的输出逐渐减小。当与Ip与匝数相乘 所产生的磁场相等时,Is不再增加,这时的霍尔器件起指示零磁通的作用 ,此时可以通过Is来平衡。被测电流的任何变化都会破坏这一平衡。 一旦磁场失去平衡,霍尔器件就有信号输出。经功率放大后,立即就有相应的电流流过次级绕组以对失衡的磁场进行补偿。从磁场失衡到再次平衡,所需的时间理论上不到1μs,这是一个动态平衡的过程。<\/P>

     <\/P>

    6<\/STRONG>优点<\/H2>

            1、 霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压,如:直流、交流、脉冲波形等,甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的,它一般只适用于测量50Hz正弦波;<\/P>

            2、 原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离,隔离电压可达9600Vrms;<\/P>

            3、精度高:在工作温度区内精度优于1%,该精度适合于任何波形的测量;<\/P>

            4、线性度好:优于0.1%;<\/P>

            5、宽带宽:高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs;但是,电压传感器带宽较窄,一般在15kHz以内,6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS,带宽约700Hz。<\/P>

            6、测量范围:霍尔传感器为系列产品,电流测量可达50KA,电压测量可达6400V。<\/P>

            霍尔电流传感器使用时,需遵循以下注意事项:<\/P>

            1、为了得到较好的动态特性和灵敏度,必须注意原边线圈和副边线圈的耦合,要耦合得好,好用单根导线且导线完全填满霍尔传感器模块孔径。<\/P>

            2、使用中当大的直流电流流过传感器原边线圈,且次级电路没有接通电源|稳压器或副边开路,则其磁路被磁化,而产生剩磁,影响测量精度(故使用时要先接通电源和测量端M),发生这种情况时,要先进行退磁处理。其方法是次边电路不加电源,而在原边线圈中通一同样等级大小的交流电流并逐渐减小其值。<\/P>

            3、霍尔传感器都具有较强的抗外磁场干扰能力,但是,为了获得较高的测量准确度,当有较强的磁场干扰时,要采取适当的措施来解决。通常方法有:<\/P>