各種傳感器介紹

1、 勺 ISML A ：J: 1、一種高靈敏度電阻式應(yīng)變式傳感器 從圖217中可以看出來(lái)，當(dāng)施加拉力時(shí)傳感器的最大應(yīng)變就在弓形彈性元件的中部， 且彈性元件的上下表面的應(yīng)變值符號(hào)是相反的。鋼軸受力的應(yīng)變值與弓形彈性元件中部的應(yīng) 圖22傳感器結(jié)構(gòu)圖 圖2 傳感器實(shí)物圖 變值相比小了很多。實(shí)際應(yīng)用在弓形彈性元件的中部鉆有小孔，則在孔的邊緣有應(yīng)力集中， 所以應(yīng)變片應(yīng)該分上下貼在弓形彈性元件的中間小孔的邊上，四片組成一個(gè)全橋，既可以感 受到最大的應(yīng)變值，又可以實(shí)現(xiàn)溫度自補(bǔ)償， 從而達(dá)到提高靈敏度的目的。 MV. JU :JC3 SX n 和-.，計(jì) 7 -.17L- 15 . lil：. TMCi*. *

2、r . ?*!, nit* M 圖2“7 傳舷皤的拉伸應(yīng)變區(qū) 上圖：傳感器標(biāo)定裝置 2、電阻應(yīng)變片 電阻應(yīng)變片工作原理是基于金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)，即金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形 時(shí)，其電阻值隨著所受機(jī)械變形（伸長(zhǎng)或縮短）的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象。 電阻絲應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu) 3、加速度傳感器 類(lèi)型一：壓電式加速度傳感器 圖4” 32期斯加速屢傳懇器 內(nèi)JTIC壓電如建度傳雷0信號(hào)調(diào)陛器 電量相等的電荷。可以把壓電傳感器看成一個(gè)靜電發(fā)生器，如圖 圖丄附內(nèi)置IC壓電樓感器JT外界信號(hào)調(diào)理器原理簡(jiǎn)圖 某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象， 同時(shí)在它 的兩個(gè)表面產(chǎn)生符號(hào)相反的

3、電荷；當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)不帶電的狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為 壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力方向改變時(shí)， 電荷極性也隨著改變。 壓電加速度傳感器基于材料的壓電 在它的兩個(gè)極面出現(xiàn)極性相反但 特性，當(dāng)壓電傳感器中壓電晶體承受被測(cè)機(jī)械應(yīng)力作用時(shí), 4. 35(a)所示。也可以把它 圖4”肪壓電傳感器的等效匱理 類(lèi)型二：力平衡式加速度傳感器 QEI 圖2-2力平as式加連度計(jì)站構(gòu) 力平衡加速度計(jì)的敏感元件是附加在可動(dòng)質(zhì)量上的可變電容器?？蓜?dòng)質(zhì)量通過(guò)兩個(gè)對(duì)稱(chēng) 的簧片與儀器支架相連，可動(dòng)質(zhì)量與簧片構(gòu)成一個(gè)典型的彈簧一振子系統(tǒng)?？蓜?dòng)質(zhì)量上有一 個(gè)雙面開(kāi)口環(huán)狀電極（動(dòng)片），動(dòng)片的上下各有一個(gè)與其平行的、相同形狀的固定極板（

4、定 片），這三個(gè)極板構(gòu)成了傳感器的敏感元件一可變電容?？蓜?dòng)質(zhì)量的下面連著一個(gè)施加平衡 力的線(xiàn)圈，線(xiàn)圈正好落在一個(gè)環(huán)形磁隙中，磁隙的磁場(chǎng)由新型強(qiáng)磁材料釹鐵硼永磁鐵產(chǎn)生。 當(dāng)被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器的動(dòng)片和定片之間產(chǎn)生相對(duì)位移，該相對(duì)位移經(jīng)電路變成電壓信 號(hào)，放大后由反饋電路以電流形式送給可動(dòng)質(zhì)量上的線(xiàn)圈，通電線(xiàn)圈與永磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn) 生一個(gè)與被測(cè)加速度施加給可動(dòng)質(zhì)量的大小相等、方向相反的安培力，這就是“力平衡”原 理。加速度計(jì)的輸出電壓與反饋電流成比例，自然就與被測(cè)加速度成比例。 4、振弦式傳感器 振弦式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4. 28示： 3 28振弦式傳恿器 1 支架；2 永久確鐵；3 一振弦* 4 驅(qū)動(dòng)掘蕩器;5 外加負(fù)載 諧振式傳感器是基于正反饋原理，有激勵(lì)器、檢測(cè)器、機(jī)械諧振器和放大器構(gòu)成的機(jī) 電一體化高品質(zhì)閉環(huán)諧振系統(tǒng)， 與傳統(tǒng)的幅值敏感類(lèi)模擬式傳感器不同， 諧振式傳感器頻率 輸出的固有特性， 決定了它不必經(jīng)過(guò) AD 轉(zhuǎn)換器件就可以直接與數(shù)字系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)接口的 優(yōu)勢(shì)， 并且信號(hào)精度不會(huì)因傳輸而降低， 能夠無(wú)失真地遠(yuǎn)距離傳輸和實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量。 諧 振式的傳感器系統(tǒng)功耗小，抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性好。 振弦式傳感器是以鋼弦作為敏