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1、傳感器傳感器1稱重傳感器 壓力傳感器3 速度傳感器 位移傳感器5422021-11-31傳感器概述一、一、傳感器概述2021-11-32 傳感器的概念傳感器的概念:是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。 傳感器的特點(diǎn)包括傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元
2、件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。 傳感器的作用傳感器的作用:在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。一、一、傳感器概述2021-11-33常見種類常見種類:電阻式:電阻式:電阻式傳感器是將被測量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。二、稱重傳感器二、稱重傳感器2021-11-34 稱重傳感
3、器:稱重傳感器:是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕牧﹄娹D(zhuǎn)換裝置,是電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件,能夠?qū)崿F(xiàn)力電轉(zhuǎn)換的傳感器有多種,常見的有電阻應(yīng)變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,電容式用于部分電子吊秤,而絕大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡單,準(zhǔn)確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環(huán)境下使用。因此電阻應(yīng)變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運(yùn)用。二、稱重傳感器二、稱重傳感器2021-11-35 詳細(xì)講是彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在它表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或
4、減?。?,再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程。安裝注意事項(xiàng)安裝注意事項(xiàng): 1、稱重傳感器要輕拿輕放,尤其對于用合金鋁材料作為彈性體的小容量傳感器,任何振動造成的沖擊或者跌落,都很有可能造成很大的輸出誤差。 2、設(shè)計(jì)加載裝置及安裝時(shí)應(yīng)保證加載力的作用稱重傳感器受力軸線重合,使傾斜負(fù)荷和偏心負(fù)荷的影響減至最小。 3、在水平調(diào)整方面。如果使用的是稱重傳感器的話,其底座的安裝平面要使用水平儀調(diào)整直到水平;如果是多個(gè)傳感器同時(shí)測量的情況,那么它們底座的安裝面要盡量保持在一個(gè)水平面上,這樣做的目的主要是為了保證每個(gè)傳感器所承受的力量基本一致。 4、
5、按照其說明中稱重傳感器的量程選定來確定所用傳感器的額定載荷。 5、為防止化學(xué)腐蝕安裝時(shí)宜用凡士林涂稱重傳感器外表面。應(yīng)避免陽光直曬和環(huán)境溫度劇變的場臺使用。 6、在稱重傳感器加載裝置兩端加接銅編織線做的旁路器。二、稱重傳感器二、稱重傳感器2021-11-36 7、電纜線不宜自行加長,在確實(shí)需加長時(shí)應(yīng)在接頭處錫焊,并加防潮密封膠。 8、在稱重傳感器周圍最好采用一些擋板把傳感器罩起來。這樣做的目的可防止雜物掉進(jìn)傳感器的運(yùn)動部分,影響其測量精度。 9、傳感器的電纜線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)動力電源線或有脈沖波的場所,無法避競時(shí)應(yīng)把稱重傳感器的電纜線單獨(dú)穿入鐵管內(nèi),并盡量縮短連接距離。 10、按其說明中的稱重傳感器量
6、程選定來確定所用傳感器的額定載荷,稱重傳感器雖然本身具備一定的過載能力,但在安裝和使用過程中應(yīng)盡量避免此種情況。有時(shí)短時(shí)間的超載,也可能會造成傳感器永久損壞。 11、在高度精度使用場合,應(yīng)使/稱重傳感器和儀表在預(yù)熱30分鐘后使用。4接線方法:接線方法:般的稱重傳感器都是六線制的,當(dāng)接成四線制時(shí),電源線(EXC-,EXC+)與反饋線(SEN-,SEN+)就分別短接了。SEN+和SEN-是補(bǔ)償線路電阻用的。SEN+和EXC+是通路的,SEN-和EXC-是通路的。三、壓力傳感器三、壓力傳感器2021-11-37壓力傳感器:壓力傳感器:是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉
7、及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用。另有醫(yī)用壓力傳感器。三、壓力傳感器三、壓力傳感器2021-11-38工作原理工作原理; 金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例,當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí),其長度和截面積都會發(fā)生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發(fā)生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時(shí),其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí),長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出
8、加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),三、壓力傳感器三、壓力傳感器2021-11-39擴(kuò)散硅式;擴(kuò)散硅式; 被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,和用電子線路檢測這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。 三、壓力傳感器三、壓力傳感器 2021-11-310常見故障;常見故障;第一種是壓力上去,變送器輸也上不去。此種情況,先應(yīng)檢查壓力接口是否漏氣或者被堵住,如果確認(rèn)不是,檢查接線方式和檢查電源,如電源正常則進(jìn)行簡單加壓看輸出是否變化,或者察看傳感器零位是否有輸出,若無變化則傳感器已損壞,可能是儀表
9、損壞或者整個(gè)系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)的問題;第二種是加壓變送器輸出不變化,再加壓變送器輸出突然變化,泄壓變送器零位回不去,很有可能是壓力傳感器密封圈的問題。常見的是由于密封圈規(guī)格原因,傳感器擰緊之后密封圈被壓縮到傳感器引壓口里面堵塞傳感器,加壓時(shí)壓力介質(zhì)進(jìn)不去,但在壓力大時(shí)突然沖開密封圈,壓力傳感器受到壓力而變化。排除這種故障的最佳方法是將傳感器卸下,直接察看零位是否正常,若零位正常可更換密封圈再試;第三種是變送器輸出信號不穩(wěn)。這種故障有可能是壓力源的問題。壓力源本身是一個(gè)不穩(wěn)定的壓力,很有可能是儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強(qiáng)、傳感器本身振動很厲害和傳感器故障;第四種是變送器與指針式壓力表對照偏差大。出
10、現(xiàn)偏差是正常的現(xiàn)象,確認(rèn)正常的偏差范圍即可;最后一種易出現(xiàn)的故障是微差壓變送器安裝位置對零位輸出的影響。微差壓變送器由于其測量范圍很小,變送器中傳感元件會影響到微差壓變送器的輸出。安裝時(shí)應(yīng)使變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向,安裝固定后調(diào)整變送器零位到標(biāo)準(zhǔn)值。三、壓力傳感器三、壓力傳感器 2021-11-311零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移造成壓力傳感器的零點(diǎn)漂移的主要有以下幾個(gè)原因:1.應(yīng)變片膠層有氣泡或者有雜質(zhì)2.應(yīng)變片本身性能不穩(wěn)定3.電路中有虛焊點(diǎn)4.彈性體的應(yīng)力釋放不完全;此外還和磁場,頻率,溫度等很多有關(guān)系。電漂或一些漂移都會存在,但我們可以通過一些方式縮小其范圍或修正。零點(diǎn)熱漂移是影響壓力傳
11、感器性能的重要指標(biāo),受到廣泛重視。國際上認(rèn)為零點(diǎn)熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性,其實(shí)零點(diǎn)熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關(guān)。在這點(diǎn)上,多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質(zhì),從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點(diǎn)熱漂移,提高傳感器的性能??s小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢?零點(diǎn)電漂移除了影響壓力傳感器的測量精度和降低靈敏度之外,還有哪些重要影響呢?利用零點(diǎn)電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點(diǎn)漂移,所謂零點(diǎn)漂移,是指當(dāng)放大器的輸入端短路時(shí),在輸入端有不規(guī)律的、變化緩慢的電壓產(chǎn)生的現(xiàn)象。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度的變化對晶體管參數(shù)的影響以及電源電壓的波動等,在多數(shù)放大器中,前級的零點(diǎn)漂移影響最
12、大,級數(shù)越多和放大倍數(shù)越大,則零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。三、壓力傳感器三、壓力傳感器 2021-11-312漂移的大小主要在于應(yīng)變材料的選用,材料的結(jié)構(gòu)或是組成決定其穩(wěn)定性或是熱敏性。材料選好后的加工制成也很重要,工藝不同,會生產(chǎn)出不同效果的應(yīng)變值,關(guān)鍵也在于通過一些老化等調(diào)節(jié)后,電橋值的穩(wěn)定或程規(guī)律的變化。漂移的調(diào)節(jié)手段很多,大都根據(jù)廠家的條件或生產(chǎn)需求所決定,大多數(shù)廠家對零點(diǎn)漂移都控制得很好。溫度調(diào)節(jié)可通過內(nèi)部溫度電阻和制熱零敏度電阻補(bǔ)償、老化等。對于采用電路轉(zhuǎn)換的變壓器中,電路部份的漂移可用通過選用好的元器件和設(shè)計(jì)更合適的電路來補(bǔ)償。應(yīng)變材料要選靈敏系數(shù)高、溫度變化小的材料。故障檢測故障檢測;檢查
13、施工現(xiàn)場出現(xiàn)的故障,絕大多數(shù)是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當(dāng)引起的,歸納起來有幾個(gè)方面。1、一次元件(孔板、遠(yuǎn)傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對,取壓點(diǎn)不合理。2、引壓管泄漏或堵塞,充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體,變送器過程法蘭中存有沉積物,形成測量死區(qū)。3、變送器接線不正確,電源電壓過高或過低,指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。三、壓力傳感器三、壓力傳感器 2021-11-3134、沒有嚴(yán)格按照技術(shù)要求安裝,安裝方式和現(xiàn)場環(huán)境不符合技術(shù)要求。保護(hù)保護(hù);壓力傳感器我們經(jīng)常使用,我們在使用過程中一定要注意保護(hù)壓力傳感器,因?yàn)閴毫鞲衅麟m然有不銹鋼保護(hù),但是壓力傳感器還是很容易損壞的,
14、尤其的使用不當(dāng)很容易造成壓力傳感器損壞導(dǎo)致?lián)p失。首先肯定是傳感器超量程使用,不要施加超過額定耐壓力的壓力。若施加了耐壓力以上的壓力,可能引起破損。其次是使用環(huán)境,避免在有可燃性和爆炸性氣體的環(huán)境下使用。還有就是電源電壓和負(fù)載短路,使用時(shí)請不要超過使用電壓范圍。若施加了使用電壓范圍以上的電壓,則可能引起破裂或燒毀。避免使負(fù)載短路。否則可能引起破裂或燒毀。還有一點(diǎn)比較少見就是誤布線,避免對電源的極性等進(jìn)行錯誤布線。否則可能引起破裂或燒毀。壓力傳感器再在使用的時(shí)候一定要學(xué)會如何保護(hù)它,否則它很容易被損壞從而造成生產(chǎn)上的損失,當(dāng)然只要我們按廠家說明書正確操作,避免上述的幾個(gè)問題,壓力傳感器還是可以長時(shí)
15、間工作的。有些壓力傳感器能用到幾年甚至十幾年。主要是要學(xué)會如何保護(hù)它。三、壓力傳感器三、壓力傳感器 2021-11-314選用使用方法選用使用方法:壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號,模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號?;蛟谝欢芜B續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi),其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。通常在選用的時(shí)候,需要具備以下幾點(diǎn)常識:1、品牌誤區(qū):很多時(shí)候大家都認(rèn)為國產(chǎn)的產(chǎn)品是不好用,甚至是不能用。2、精度誤區(qū):大家在選擇產(chǎn)品的時(shí)候,總以為精度是最
16、重要的;其實(shí)從某個(gè)角度來說:穩(wěn)定性比產(chǎn)品的精度更重要,精度選擇應(yīng)該是建立在高穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上的。3、追求廉價(jià):物美價(jià)廉這是每個(gè)人希望看到的;但事實(shí)上,高品質(zhì)的產(chǎn)品就決定了它的價(jià)格會相對的高一些。4、選擇合適的量程、合適的精度、合適安裝方式、合適的輸出方式。在使用的時(shí)候也要對以下常識進(jìn)行了解:1、檢查安裝孔的尺寸、保持安裝孔的清潔;2、正確安裝、選擇恰當(dāng)?shù)奈恢茫?、仔細(xì)清潔、保持干燥;三、壓力傳感器三、壓力傳感器 2021-11-3154、避免高低溫干擾、高低頻干擾、靜電干擾;5、防止壓力過載;壓力傳感器在我國的工業(yè)實(shí)踐中是最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),因此對其進(jìn)行一個(gè)全面的了解是非常有必要的。四、速度傳感器四、速度傳
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