電器元件之傳感器

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。 傳感器的特點包括傳感器的特點包括：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。安裝注意事項安裝注意事項: 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)計加載裝置及安裝時應(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；如果是多個傳感器同時測量的情況，那么它們底座的安裝面要盡量保持在一個水平面上，這樣做的目的主要是為了保證每個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，在確實需加長時應(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)傳感器的運動部分，影響其測量精度。 9、傳感器的電纜線應(yīng)遠(yuǎn)離強動力電源線或有脈沖波的場所，無法避競時應(yīng)把稱重傳感器的電纜線單獨穿入鐵管內(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。有時短時間的超載，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，電源線（EXC-，EXC+）與反饋線（SEN-，SEN+）就分別短接了。SEN+和SEN-是補償線路電阻用的。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，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，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，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擴散硅式；擴散硅式； 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，加壓時壓力介質(zhì)進(jìn)不去，但在壓力大時突然沖開密封圈，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?？筛鼡Q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、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 2021-11-311零點漂移零點漂移造成壓力傳感器的零點漂移的主要有以下幾個原因：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)為零點熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性，其實零點熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關(guān)。在這點上，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、改善零點熱漂移，提高傳感器的性能。縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢？零點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？利用零點電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點漂移，所謂零點漂移，是指當(dāng)放大器的輸入端短路時，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，前級的零點漂移影響最

12、大，級數(shù)越多和放大倍數(shù)越大，則零點漂移越嚴(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)計更合適的電路來補償。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。保護保護;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壓力傳感器，因為壓力傳感器雖然有不銹鋼保護，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候一定要學(xué)會如何保護它，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，避免上述的幾個問題，壓力傳感器還是可以長時

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。通常在選用的時候，需要具備以下幾點常識：1、品牌誤區(qū)：很多時候大家都認(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)品的時候，總以為精度是最

16、重要的；其實從某個角度來說：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：物美價廉這是每個人希望看到的；但事實上，高品質(zhì)的產(chǎn)品就決定了它的價格會相對的高一些。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、機床、管道等眾多行業(yè)，因此對其進(jìn)行一個全面的了解是非常有必要的。四、速度傳感器四、速度傳