傳感器基本知識演示文稿

傳感器基本知識演示文稿當前第1頁\共有33頁\編于星期四\19點優(yōu)選傳感器基本知識當前第2頁\共有33頁\編于星期四\19點【反射式光電傳感器介紹】

反射式光電傳感器是將紅外發(fā)光管和硅光敏三極管等，以相同的方向裝在支架上。當紅外線發(fā)光管通電發(fā)光時，光通過被照射物反射到硅光敏三極管窗口上，使硅光敏三極管導通，從而有一定大的電流輸出，以此檢測物體的有無。當前第3頁\共有33頁\編于星期四\19點【反射式光電傳感器的應用舉例】由于反射式光電傳感器的反射光通量的多少取決于被測對象表面的性質和狀態(tài)，因此它常被用來測量工件表面的粗糙程度，紙張的白度等。當前第4頁\共有33頁\編于星期四\19點一、條形碼掃描筆掃描筆的結構如圖所示，前方為光電讀入頭，當掃描筆頭在條形碼上移動時，若遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被黑線吸收，光敏三極管接受不到反射光，呈現(xiàn)高阻抗，處于截止狀態(tài)；當遇到白色間隔時，發(fā)光二極管所發(fā)出的光線，被反射到光敏三極管，光敏三極管產生光電流而導通。整個條形碼被掃描筆掃過之后，光敏三極管將條形碼變成了一個個電脈沖信號，該信號經放大、整形后便形成了脈沖列，再經計算機處理后，完成對條形碼信息的識讀。

條形碼掃描筆當前第5頁\共有33頁\編于星期四\19點【電渦流傳感器原理】根據(jù)法拉第電磁感應定律，塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中做切割磁感線的運動時，導體將產生呈渦漩狀的感應電流，這種現(xiàn)象稱為電渦流效應。電渦流傳感器就是利用這種效應，在其傳感器內部存在線圈，當線圈中通以交變的電流時，就會產生交變的磁場，則在傳感器前面的導體中就會產生電流，此電流又對傳感器線圈產生影響。根據(jù)這個影響來得到導體的一些參數(shù)。當前第6頁\共有33頁\編于星期四\19點一：電渦流涂層厚度儀

【電渦流傳感器應用】當前第7頁\共有33頁\編于星期四\19點電渦流涂層厚度儀原理當前第8頁\共有33頁\編于星期四\19點二、電渦流式通道安全檢查門

安檢門的內部設置有發(fā)射線圈和接收線圈。當有金屬物體通過時，交變磁場就會在該金屬導體表面產生電渦流，會在接收線圈中感應出電壓，計算機根據(jù)感應電壓的大小、相位來判定金屬物體的大小。在安檢門的側面還安裝一臺“軟x光”掃描儀，它對人體、膠卷無害，用軟件處理的方法，可合成完整的光學圖像。

當前第9頁\共有33頁\編于星期四\19點安檢門演示當有金屬物體穿越安檢門時報警當前第10頁\共有33頁\編于星期四\19點三、電渦流表面探傷

手持式裂紋測量儀油管探傷當前第11頁\共有33頁\編于星期四\19點滾子渦流探傷機

滾子渦流探傷機是由計算機控制的軸承滾子表面微裂紋探傷的專用設備，可探出深30μm的表面微小裂紋。當前第12頁\共有33頁\編于星期四\19點手提式探傷儀外形

（參考廈門愛德華檢測設備有限公司資料）當前第13頁\共有33頁\編于星期四\19點掌上型

電渦流

探傷儀當前第14頁\共有33頁\編于星期四\19點用掌上型電渦流探傷儀檢測飛機裂紋當前第15頁\共有33頁\編于星期四\19點臺式電渦流探傷儀當前第16頁\共有33頁\編于星期四\19點金屬或半導體薄片置于磁場中，當有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應。

在半導體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為B的勻強磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上，將產生電勢差為UH的霍爾電壓

【霍爾傳感器原理】當前第17頁\共有33頁\編于星期四\19點一、檢測磁場(數(shù)字高斯計）用霍爾線性器件作探頭，測量6T～10T的交變和恒定磁場，已有許多商品儀器。HT20系列手持式數(shù)字高斯計/特斯拉計可用于測量直流磁場、交流磁場、輻射磁場等各類磁場的磁感應強度。該儀器可以隨身攜帶，量程范圍寬，操作方便，液晶顯示清晰。電源為一節(jié)9V干電池，可連續(xù)使用20小時。應用范圍永磁材料表面磁場、直流電機、揚聲器、磁選機、永磁除鐵器的工作磁場。當前第18頁\共有33頁\編于星期四\19點二、無損探傷霍爾無損探傷已在炮膛探傷、管道探傷，纜繩探傷，船體探傷以及材料檢驗等方面得到廣泛應用。鐵磁材料受到磁場激勵時，因其導磁率高，磁阻小，磁力線都集中在材料內部。若材料均勻，磁力線分布也均勻。如果材料中有缺陷，如小孔、裂紋等，在缺陷處，磁力線會發(fā)生彎曲，使局部磁場發(fā)生畸變。用霍爾探頭檢出這種畸變，經過數(shù)據(jù)處理，可辨別出缺陷的位置，性質（孔或裂紋）和大?。ㄈ缟疃?、寬度等）注：電渦流傳感器與霍爾傳感器在這方面應用的區(qū)別當前第19頁\共有33頁\編于星期四\19點鐵磁材料裂紋檢測NS當前第20頁\共有33頁\編于星期四\19點在霍爾器件背后偏置一塊永久磁體，并將它們和相應的處理電路裝在一個殼體內，做成一個探頭，將霍爾器件的輸入引線和處理電路的輸出引線用電纜連接起來，構成霍爾接近傳感器?；魻柧€性接近傳感器主要用于黑色金屬的自控計數(shù)，黑色金屬的厚度檢測、距離檢測、齒輪數(shù)齒、轉速檢測、測速調速、缺口傳感、張力檢測、棉條均勻檢測、電磁量檢測、角度檢測等。三、霍爾接近傳感器和接近開關霍爾接近傳感器的外形圖當前第21頁\共有33頁\編于星期四\19點當磁性物件移近霍爾開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產生霍爾效應而使開關內部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關的通或斷。這種接近開關的檢測對象必須是磁性物體?；魻柦咏_關主要用于各種自動控制裝置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自動計數(shù)、各種計數(shù)、各種流程的自動銜接、液位控制、轉速檢測等等?；魻栭_關具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應頻率高等特點，內部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。這是最常用的霍爾開關，它的直徑為12毫米，固定時只要在設備外殼上打一個12毫米的園孔就能輕松固定，長度約30毫米，背后有工作指示燈，當檢測到物體時紅色LED點亮，平時處于熄滅狀態(tài)。當前第22頁\共有33頁\編于星期四\19點四、電流傳感器

當電流流過導線時，將在導線周圍產生磁場，磁場大小與流過導線的電流大小成正比，這一磁場可以通過軟磁材料來聚集，然后用霍爾器件進行檢測。既可測直流也可測交流?？ㄐ坞娏饔嫷慕Y構

當前第23頁\共有33頁\編于星期四\19點五、霍爾液位傳感器霍爾器件裝在容器外面，永磁體支在浮子上，隨著液位變化，作用到霍爾器件上的磁場的磁感應強度改變，從而可測得液位。當前第24頁\共有33頁\編于星期四\19點【色標傳感器原理】色標傳感器常用于檢測特定色標或物體上的斑點，它是通過與非色標區(qū)相比較來實現(xiàn)色標檢測，而不是直接測量顏色。色標傳感器實際是一種反向裝置，光源垂直于目標物體安裝，而接收器與物體成銳角方向安裝，讓它只檢測來自目標物體的散射光，從而避免傳感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。調節(jié)傳感器靈敏度能改變檢測出的色標范圍，靈敏度較低時，能檢測出白色物體。當前第25頁\共有33頁\編于星期四\19點當前第26頁\共有33頁\編于星期四\19點案例賞析：自主尋跡電動小車設計要求

：小車必須沿規(guī)定路線行駛，控制部分設計不能采用無線遙控，具體控制要求如下:

(1)電動車從起跑線出發(fā)，沿規(guī)定引導直線行駛到達B點。在“直道區(qū)”下沿引導線埋有1一3塊寬度為15cm、長度不等的薄鐵片。電動車在行駛中檢測到薄鐵片時需立即發(fā)出聲光指示信息，并實時存儲、顯示在“直道區(qū)”檢測到的薄鐵片數(shù)目。電動車在“直道區(qū)”行駛過程中，存儲并顯示每個薄鐵片(中心線)至起跑線間的距離;當前第27頁\共有33頁\編于星期四\19點(2)電動車到達B點以后進人“彎道區(qū)”，沿圓弧引導線到達C點。C點下埋有邊長為15cm的正方形薄鐵片，要求電動車到達C點檢測到薄鐵片后在C點處停車5秒，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息;

(3)電動車在光源的引導下，通過障礙區(qū)進人停車區(qū)并到達車庫。電動車必須在兩個障礙物之間通過且不得與其接觸;

(4)電動車完成上述任務后應立即停車。停車后，能準確顯示電動車全程行駛時間。當前第28頁\共有33頁\編于星期四\19點當前第29頁\共有33頁\編于星期四\19點系統(tǒng)方案：將控制對象及檢測目標劃分為不同模塊，即障礙物檢測、路面鐵片檢測、路面軌跡檢測、光源檢測、速度路程檢測等模塊。針對不同模塊的控制要求分別采用不同的設計方案實現(xiàn)。系統(tǒng)組成及原理框圖如圖1所示。其中色標傳感器用來檢測小車的運行軌跡，電渦流傳感器用來檢測路跡下薄鐵片的數(shù)目，超聲波傳感器用來檢測小車前進方向的障礙物，霍爾傳感器用于檢測小車行駛的速度及距離。當前第30頁\共有33頁\編于星期四\19點小車起始點車庫當前第31頁\共有33頁\編于星期四\19點【路面黑線檢測電路】

采用四個色標傳感器組成檢測電路。探測路