傳感器與測控技術(shù)

1、 1 定義 2 主要作用 3 主要特點(diǎn) 4 傳感器的組成 5 主要功能 6 常見種類 7 主要特性 8 選型原則 9 常用術(shù)語 10 環(huán)境影響 11 選擇使用 12 國家標(biāo)準(zhǔn) 13 技術(shù)特點(diǎn)1 定義定義 能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。2 主要作用主要作用 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)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)。3 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智

2、能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能建立新型工業(yè)，從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。4 傳感器的組成傳感器的組成 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成，如圖所示5 主要功能主要功能 常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬： 光敏傳感器視覺 聲敏傳感器聽覺 氣敏傳感器嗅覺 化學(xué)傳感器味覺6 常見種類常見種類 壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。7 主要特性主要特性傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。所謂動(dòng)態(tài)特性，

3、是指傳感器在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化y對(duì)輸入量變化x的比值。分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。8 選型原則選型原則 要進(jìn)行一個(gè)具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮。9 常用術(shù)語常用術(shù)語 測量范圍 量程 精確度 分辨力 閾值 零位 激勵(lì) 輸入阻抗 輸出阻抗 零點(diǎn)輸出 靈敏度 線性度 長期穩(wěn)定性 固有頻率 響應(yīng) 補(bǔ)

4、償溫度范圍 蠕變 絕緣電阻 非線性度10 環(huán)境影響環(huán)境影響環(huán)境給傳感器造成的影響主要有以下幾個(gè)方面：高溫環(huán)境對(duì)傳感器造成涂覆材料熔化、焊點(diǎn)開化、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問題。對(duì)于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器；另外，必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。粉塵、潮濕對(duì)傳感器造成短路的影響。在此環(huán)境條件下應(yīng)選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的，其密閉性存在著很大差異。常見的密封有密封膠充填或涂覆；橡膠墊機(jī)械緊固密封；焊接（氬弧焊、等離子束焊）和抽真空充氮密封。從密封效果來看，焊接密封為最佳，充填涂覆密封膠為最差。對(duì)于室內(nèi)干凈、干燥環(huán)境下工作的傳感器，可選擇涂膠密封的傳感器

5、，而對(duì)于一些在潮濕、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器，應(yīng)選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。在腐蝕性較高的環(huán)境下，如潮濕、酸性對(duì)傳感器造成彈性體受損或產(chǎn)生短路等影響，應(yīng)選擇外表面進(jìn)行過噴塑或不銹鋼外罩，抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。電磁場對(duì)傳感器輸出紊亂信號(hào)的影響。在此情況下，應(yīng)對(duì)傳感器的屏蔽性進(jìn)行嚴(yán)格檢查，看其是否具有良好的抗電磁能力。易燃、易爆不僅對(duì)傳感器造成徹底性的損害，而且還給其它設(shè)備和人身安全造成很大的威脅。因此，在易燃、易爆環(huán)境下工作的傳感器對(duì)防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆環(huán)境下必須選用防爆傳感器，這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性，還要考慮到防爆強(qiáng)度，

6、以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。11 選擇使用選擇使用傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù)（支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)使秤體幾何重心和實(shí)際重心重合的原則而確定）而定。傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載等因素綜合評(píng)價(jià)來確定。傳感器量程的計(jì)算公式是在充分考慮到影響秤體的各個(gè)因素后，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)而確定的。12 國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn) 與傳感器相關(guān)的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 14479-1993 傳感器圖用圖形符號(hào) GB/T 15478-1995 壓力傳感器性能試驗(yàn)方法 GB/T 15768-1995 電容式濕敏元件與濕度傳感器總規(guī)范 GB/T 15865-1995 攝像機(jī)(PAL/SECAM/NTSC)測量方法第1部分:非廣播單傳感器攝像機(jī) GB/T 13823.17-1996 振動(dòng)