傳感器簡(jiǎn)介教材

第一篇：位移傳感器

YDYT98系列一體化電渦流位移傳感器系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要包括探頭、延伸電纜(用戶可以根據(jù)需要選擇)、前置器和附件。傳感器系統(tǒng)組成1、概述YDYT98系列一體化電渦流位移傳感器是在YD98系列電渦流位移傳感器基礎(chǔ)上，通過表面貼裝微形封裝技術(shù)，將前置器電路和探頭集成一體，是一種高性能、低成本的新型電渦流位移傳感器。YDYT98系列一體化電渦流位移傳感器廣泛用于電力、石化、冶金、機(jī)械等行業(yè)，對(duì)大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸位移、軸振動(dòng)、軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以分析出設(shè)備的工作狀況和故障原因，有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)及進(jìn)行預(yù)測(cè)性維修。可測(cè)量位移、振幅、轉(zhuǎn)速、尺寸、厚度、表面不平度等。2、工作原理根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)傳感器探頭線圈通以正弦交變電流i1時(shí)，線圈周圍空間必然產(chǎn)生正弦交變磁場(chǎng)H1，它使置于此磁場(chǎng)中的被測(cè)金屬導(dǎo)體表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電渦流，如右圖所示：與此同時(shí)，電渦流i2又產(chǎn)生新的交變磁場(chǎng)H2；H2與H1方向相反，并力圖削弱H1，從而導(dǎo)致探頭線圈的等效電阻相應(yīng)地發(fā)生變化。其變化程度取決于被測(cè)金屬導(dǎo)體的電阻率ρ，磁導(dǎo)率μ，線圈與金屬導(dǎo)體的距離X，以及線圈激勵(lì)電流的頻率f等參數(shù)。如果只改變上述參數(shù)中的一個(gè)，而其余參數(shù)保持不變，則阻抗Z就成為這個(gè)變化參數(shù)的單值函數(shù)，從而確定該參數(shù)的大小。電渦流傳感器等效電路分析為了便于分析，把被測(cè)金屬導(dǎo)體上形成的電渦流等效成一個(gè)短路環(huán)中的電流，這樣就可以得到如右圖所示的等效電路。圖中R1，L1為傳感器探頭線圈的電阻和電感，短路環(huán)可以認(rèn)為是一匝短路線圈，其中R2，L2為被測(cè)導(dǎo)體的電阻和電感。探頭線圈和導(dǎo)體之間存在一個(gè)互感M，它隨線圈與導(dǎo)體間距離的減小而增大。U1為激勵(lì)電壓，根據(jù)基爾霍夫電壓平衡方程式，上圖等效電路的平衡方程式如下：經(jīng)求解方程組，可得l1和I2表達(dá)式：由此可得傳感器線圈的等效阻抗為:從而得到探頭線圈等效電阻和電感。(1-1)通過式（1-1）的方程式可見：渦流的影響使得線圈阻抗的實(shí)部等效電阻增加，而虛部等效電感減小從而使線圈阻抗發(fā)生了變化，這種變化稱為反射阻抗作用。所以電渦流傳感器的工作原理，實(shí)質(zhì)上是由于受到交變磁場(chǎng)影響的導(dǎo)體中產(chǎn)生的電渦流起到調(diào)節(jié)線圈原來阻抗的作用。 因此，通過上述方程組的推導(dǎo)，可將探頭線圈的等效阻抗Z表示成如下一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系：Z=F(x,μ,ρ,f)其中，x為檢測(cè)距離；μ為被測(cè)體磁導(dǎo)率；ρ為被測(cè)體電阻率；f為線圈中激勵(lì)電流頻率。 所以，當(dāng)改變?cè)摵瘮?shù)中某一個(gè)量，而固定其他量時(shí)，就可以通過測(cè)量等效阻抗Z的變化來確定該參數(shù)的變化。在目前的測(cè)量電路中，有通過測(cè)量ΔL或ΔZ等來測(cè)量x,ρ,μ,f的變化的電路。3、性能指標(biāo)

YDYT98系列一體化電渦流位移傳感器按美國(guó)軍用規(guī)范設(shè)計(jì)生產(chǎn)，探頭頭部采用耐高低溫和各種化學(xué)腐蝕的聚苯硫醚(PPS)注塑成形，線圈被嚴(yán)格密封；電路采用防酸堿不銹鋼M10×1或M16×1螺紋圓管和環(huán)氧樹脂封裝，防潮、防塵；信號(hào)電纜采用屏蔽電纜，可選用不銹鋼金屬軟管鎧裝保護(hù)；具有電源極性、輸出短路多種保護(hù)功能，任意接線錯(cuò)誤不會(huì)損壞；可在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作。優(yōu)點(diǎn)：1、非接觸測(cè)量，永不磨損。2、抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，壽命長(zhǎng)。工作溫度：-25～+85℃，溫漂0.05%/℃。輸出形式：三線制電壓或電流輸出。6、頻響：0～10kHz，幅頻特性0～1kHz衰減小于1％，10kHz衰減小于5％；相頻特性0～1kHz相位差小于-10°，10kHz相位差小于-100°。7、電壓輸出形式傳感器供電電源：（1）+12dc～+30Vdc供電，輸出范圍0.1～10.5V或1～5V或0.5～4.5V，功耗≤12mA(不含輸出電流)；（2）-18Vdc～-24Vdc供電，輸出范圍-2～-18V，功耗≤12mA(不含輸出電流)；（3）±12Vdc～±15Vdc供電，輸出0～+5V或0～+10V或-5～+5V或-10～+10V功耗≤±12mA(不含輸出電流)。電流輸出形式傳感器供電電源：+18Vdc～+30Vdc供電,4～20mA電流輸出,功耗≤12mA(不含輸出電流)。8、紋波（測(cè)量間隙恒定時(shí)最大輸出噪聲峰峰值）：電壓輸出形式的傳感器輸出紋波不大于20mV；電流輸出形式的傳感器輸出紋波不大于30uA。9、負(fù)載能力：電壓輸出形式的傳感器輸出阻抗不大于51Ω，最大驅(qū)動(dòng)信號(hào)電纜長(zhǎng)度300m；4～20mA電流輸出形式的傳感器最大負(fù)載電阻不大于750Ω，帶最大負(fù)載電阻時(shí)輸出變化-1%。10、測(cè)量參數(shù)：探頭直徑線性量程(mm)非線性誤差最小被測(cè)面(mm)φ51（可擴(kuò)展到2）≤±1%φ15φ82（可擴(kuò)展到4）≤±1%φ25φ114（可擴(kuò)展到8）≤±1%φ35φ188（可擴(kuò)展到12）≤±1%φ45φ2512（可擴(kuò)展到22）≤±1.5%φ50φ5025（可擴(kuò)展到30≤±2%φ1004、電渦流傳感器的安裝注意事項(xiàng)不規(guī)則的被測(cè)體表面，會(huì)給實(shí)際測(cè)量帶來附加誤差，因此被測(cè)體表面應(yīng)該平整光滑，不應(yīng)存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。當(dāng)被測(cè)體為圓軸且探頭中心線與軸心線正交時(shí)，一般要求被測(cè)軸直徑為探頭頭部直徑的3倍以上。被測(cè)體表面不應(yīng)有傷痕、小孔和縫隙，不允許表面電鍍。被測(cè)體材料應(yīng)與探頭、前置器標(biāo)定的材料一致。探頭通過支架固定在軸承座上，支架應(yīng)有足夠的剛度以提高其自振頻率，避免或減小被測(cè)體振動(dòng)時(shí)支架的受激自振。對(duì)初始間隙的要求：

電渦流傳感器應(yīng)在一定的間隙電壓（傳感器頂部與被測(cè)物體之間間隙，在儀表上指示一般是電壓）值下，其讀數(shù)才有較好的線性度，所以在安裝傳感器時(shí)必須調(diào)整好合適的初始間隙。5、安裝示意圖6、典型應(yīng)用第二篇：壓力傳感器進(jìn)氣壓力傳感器（BDMAP-001）進(jìn)氣壓力傳感器（25085-00QAA）1、進(jìn)氣壓力傳感器概述

電噴發(fā)動(dòng)機(jī)中采用進(jìn)氣壓力傳感器來檢測(cè)進(jìn)氣量的稱為D型噴射系統(tǒng)（速度密度型）。進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)進(jìn)氣量不是像進(jìn)氣流量傳感器那樣直接檢測(cè)，而是采用間接檢測(cè)，同時(shí)它還受諸多因素的影響，因而在檢測(cè)和維修中就有許多不同于量傳感器進(jìn)氣流的地方，所產(chǎn)生的故障也有它的特殊性。

2、進(jìn)氣壓力傳感器的工作原理

進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)的是節(jié)、氣門后方的進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓力，它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的大小檢測(cè)出歧管內(nèi)絕對(duì)壓力的變化，然后轉(zhuǎn)換成信號(hào)電壓送至電子控制器（ECU），ECU依據(jù)此信號(hào)電壓的大小，控制基本噴油量的大小。

進(jìn)氣壓力傳感器種類較多，有壓敏電阻式、電容式等。由于壓敏電阻式具有響應(yīng)時(shí)間快、檢測(cè)精度高、尺寸小且安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛用于D型噴射系統(tǒng)中。

3、進(jìn)氣壓力傳感器的輸出特性

發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，節(jié)氣門開度越小，進(jìn)氣歧管的真空度越大，歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力就越小，輸出信號(hào)電壓也越小。節(jié)氣門開度越大，進(jìn)氣歧管的真空度越小，歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力就越大，輸出信號(hào)電壓也越大。輸出信號(hào)電壓與歧管內(nèi)真空度的大小成反比（負(fù)特性），與歧管內(nèi)絕對(duì)壓力的大小成正比（正特性）。濺射薄膜高溫壓力傳感器1、產(chǎn)品概述及特點(diǎn)濺射薄膜壓力傳感器是由貼片式壓力傳感器發(fā)展而來，它是利用薄膜技術(shù)在彈性上直接制作薄膜應(yīng)變電路的一體化敏感元件（及薄膜壓力敏感元件）。1、濺射薄膜壓力傳感器采用離子束濺射薄膜技術(shù)，全不銹鋼一體化結(jié)構(gòu)，高靈敏度壓力芯體，全焊接封裝在不銹鋼殼體內(nèi)；2、準(zhǔn)確度高、輸出信號(hào)大、工作壽命長(zhǎng)；3、適用溫度范圍寬、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好；4、功耗低、無遲滯、重復(fù)性好；5、耐受頻繁壓力沖擊、振動(dòng)，5倍以上壓力過載，主要應(yīng)用于高端工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和軍事裝備。2、應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、柴油機(jī)、熱電機(jī)組、汽輪機(jī)、水輪機(jī)、機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)；水下潛入設(shè)備和武器裝備、飛機(jī)液壓系統(tǒng)、航空航天液壓和氣壓系統(tǒng)、船舶及航海系統(tǒng)；油田油井儀器、油田測(cè)壓儀器、井下儀器、井上平臺(tái)；液壓機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、起重機(jī)液壓系統(tǒng)、油缸油壓；實(shí)驗(yàn)室壓力校驗(yàn)、流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、供水系統(tǒng)；壓縮機(jī)、加氣機(jī)、制冷機(jī)、冷凍系統(tǒng)；教學(xué)儀器、正壓呼吸機(jī)、自救器；石化、環(huán)保、輕工、機(jī)械、冶金、水處理、醫(yī)藥、生化、發(fā)酵系統(tǒng)；液壓及氣動(dòng)控制設(shè)備，工業(yè)過程檢測(cè)與控制；3、工作原理濺射薄膜壓力敏感元件一般有兩種形式，一種是直接在絕緣基底上，先制作金屬薄膜，再用光學(xué)等方法生成應(yīng)變圖形和電極，從而制作成薄膜壓力敏感元件；另一種是在金屬?gòu)椥泽w上先制作一層絕緣介質(zhì)層，再在其上制作金屬薄膜，然后再通過光刻、刻蝕的一系列的工藝形成應(yīng)變圖形和電極，一般制作好的敏感元件表面還需覆蓋一層保護(hù)層。目前我們采用的結(jié)構(gòu)形式為后一種。濺射薄膜壓力敏感元件的工作原理和傳統(tǒng)的粘貼箔式應(yīng)變計(jì)的壓力傳感器工作原理一樣，敏感元件的應(yīng)變圖形有四個(gè)應(yīng)變電阻組成惠斯頓電橋，隨著被測(cè)壓力的變化彈性體產(chǎn)生變形，電橋的四個(gè)電阻感知彈性體的應(yīng)變，產(chǎn)生電阻值的變化，通過應(yīng)變電測(cè)測(cè)量壓力。4、技術(shù)參數(shù)被測(cè)介質(zhì)：氣體,液體及蒸汽（對(duì)316L不銹鋼不腐蝕的流體）壓力類型：絕對(duì)壓力、密封參考?jí)毫?、通氣表壓力量程?/p>

-0.1～0.3MPa…300MPa之間任意可選供電電源：

3～15VDC（推薦10VDC）輸出靈敏度：1.5mV/V、2.0mV/V、3.0mV/V可選（靈敏度×電壓=滿量程輸出）工作介質(zhì)溫度：－25～85℃、-40～125℃、-55～150℃、-10～175℃/420℃可選工作環(huán)境溫度：－25～85℃、-40～125℃、-55～150℃、-10～175℃可選其他參數(shù)響應(yīng)時(shí)間≤1毫秒(10%～90%)典型值輸入阻抗1.5kΩ、2.0kΩ、3.3kΩ絕緣電阻≥1000MΩ/100VDC安全過載壓力150%FS（1.5倍滿量程）破壞壓力500%FS（5倍滿量程）振動(dòng)5～1000Hz，振幅2mm，X、Y、Z每向30分鐘，輸出變化小于0.03%FS沖擊50g；X、Y、Z三向，每向20ms；輸出變化小于0.03%FS連接方式M20×1.5、M18×1.5、M12×1、M10×1、G1/4或指定接液材料膜片：17-4PH不銹鋼，其它：304不銹鋼外殼防護(hù)等級(jí)IP65或IP68電氣輸出引線航空接插件或直接密封引線各種型號(hào)具體參數(shù)型號(hào)：PPM-S330A…：標(biāo)準(zhǔn)外形結(jié)構(gòu)，內(nèi)置壓力阻尼器，最高環(huán)境溫度可到175℃，密封引線，防護(hù)等級(jí)IP67。型號(hào)：PPM-S330B...

內(nèi)置壓力阻尼器，最高環(huán)境溫度175℃，航空接插件引線，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝，防護(hù)等級(jí)IP65。型號(hào)：PPM-S324A…

小巧型結(jié)構(gòu)，可選擇內(nèi)置阻尼器，最高介質(zhì)溫度175℃，防護(hù)等級(jí)IP67，多種壓力接口螺

紋可選擇。

型號(hào)：PPM-S316A…

小巧型結(jié)構(gòu)，雙“O”圈密封壓力，方便現(xiàn)場(chǎng)快速安裝，可選擇內(nèi)置阻尼器，最高介質(zhì)溫度

175℃，直接密封引線，防護(hù)等級(jí)IP66。型號(hào)：PPM-S314A…

超小型結(jié)構(gòu)，可選擇內(nèi)置阻尼器，高溫型設(shè)計(jì)，最高環(huán)境溫度175℃，防護(hù)等級(jí)IP66，多種壓力接口螺紋可選擇。

接線簡(jiǎn)圖示意第三篇：應(yīng)變式傳感器人體秤1、應(yīng)變式傳感器工作原理電阻應(yīng)變式傳感器由彈性元件和電阻應(yīng)變片構(gòu)成。

工作原理當(dāng)彈性元件感受被測(cè)物理量時(shí)，其表面產(chǎn)生應(yīng)力，粘貼在彈性元件表面的電阻應(yīng)變片的電阻值將隨著彈性元件的應(yīng)變而相應(yīng)變化，測(cè)量電阻應(yīng)變片的電阻值變化，來測(cè)量非電量。根據(jù)應(yīng)變片的材料不同，可分為兩種：金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片。原理：金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受到外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，其電阻也將隨之發(fā)生變化。+-

DC+6V

+R

A實(shí)驗(yàn)一

金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻與其電阻率及幾何尺寸（長(zhǎng)度、面積）有關(guān)，當(dāng)其受到外力作用時(shí)，這些參數(shù)發(fā)生變化，因而引起其電阻值變化，進(jìn)而引起電流的變化。電流安培表指示安培表變化施加力FK接通時(shí)K應(yīng)變效應(yīng)——導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。求R的全微分稱為泊松比對(duì)于半徑為r的圓導(dǎo)體S=πr2，ΔS/S=2Δr/r由材料力學(xué)可知，在彈性范圍內(nèi)，ε為導(dǎo)體的縱向應(yīng)變，其數(shù)值一般很小，常以微應(yīng)變度量；μ為電阻絲材料的泊松比，一般金屬μ=0.3~0.5；λ為壓阻系數(shù)，與材質(zhì)有關(guān)；σ為應(yīng)力值；E為材料的彈性模量?？v向應(yīng)變電阻絲材料的泊松比壓阻系數(shù)應(yīng)力值彈性模量材料的幾何尺寸變化引起的電阻的相對(duì)變化量材料的電阻率隨應(yīng)變引起的電阻的相對(duì)變化量金屬材料：前者半導(dǎo)體材料：后者電阻絲的靈敏系數(shù)：?jiǎn)挝粦?yīng)變所引起的電阻值相對(duì)變化。DZ-Ⅳ型電阻應(yīng)變式土壓力盒用途：主要埋設(shè)于擋土墻、土堤建筑物邊坡路基、沉井、隧道等土體內(nèi)對(duì)應(yīng)力的變化進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。技術(shù)特點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)鋼材制成，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，精度高，穩(wěn)定性好，新型的傳感器，廣泛應(yīng)用于工程中取得理想的檢測(cè)效果。技術(shù)指標(biāo)：量程：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5......1.0（MPa）輸出：0.2<600F?S非線性：1.5%F?S滯后性：2.8%F?S不重復(fù)性：1%F?S儀器靈敏系數(shù)：K=2.0接橋方式：

全橋超載能力：20%外形尺寸：Φ114×22mm第四篇：應(yīng)力傳感器GYM400錨桿/錨索應(yīng)力傳感器1、概述

GYM400錨桿應(yīng)力傳感器（以下簡(jiǎn)稱傳感器）主要用于煤礦巷道頂板及兩幫錨桿或錨索受力監(jiān)測(cè)，也可以用于巖土工程錨桿、錨索應(yīng)力監(jiān)測(cè)。產(chǎn)品采用本質(zhì)安全電路，可用于井下含有瓦斯等爆炸性氣體的危險(xiǎn)場(chǎng)所。產(chǎn)品的主要特點(diǎn)：采用了高精度應(yīng)變測(cè)量技術(shù)，具有測(cè)量應(yīng)力和數(shù)據(jù)通訊等功能。使用環(huán)境：

a)環(huán)境溫度：0℃～40℃； b)平均相對(duì)濕度：不大于95％（25℃）； c)大氣壓力：80kPa～106kPa； d)煤礦井下有瓦斯，煤塵等爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境。 e)無強(qiáng)烈震動(dòng)和沖擊的地方。 f)無破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體的地方。 g)無滴水的地方。2、結(jié)構(gòu)特征及工作原理

測(cè)力傳感器由傳感器本體和變送器組成，二者之間用長(zhǎng)約189mm、Φ12mm的不銹鋼管硬連接。傳感器采用應(yīng)變測(cè)量技術(shù)，測(cè)量錨桿/索載荷應(yīng)力，傳感器將應(yīng)力傳遞到應(yīng)變體上產(chǎn)生變形，應(yīng)變計(jì)將變形量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并由變送器轉(zhuǎn)換為RS485通訊信號(hào)與上級(jí)分站通訊。技術(shù)特性工作電壓：DC18V工作電流：不大于60mA與上級(jí)分站傳輸：RS485方式傳輸、2400bps測(cè)量量程：0～400kN測(cè)量誤差：±4.0％（F.S.）防爆形式：礦用本質(zhì)安全型ExibI外殼防護(hù)等級(jí)：IP543、儀器使用

測(cè)力傳感器采用穿孔式固定安裝安裝。將傳感器安裝錨桿的托盤和緊固螺母之間，傳感器安裝時(shí)要注意居中，偏離中心安裝時(shí)會(huì)造成一定的測(cè)量誤差。建議傳感器在巷道掘進(jìn)過程中安裝，若在回采巷道錨桿上安裝傳感器時(shí)，要注意局部頂板安全。安裝步驟如下：先放入托盤，將傳感器穿入錨桿或錨索中，保持傳感器居中，旋緊錨桿的緊固螺母。錨索用漲拉機(jī)將錨索漲緊。按照下圖所示的接線方式，將傳感器信號(hào)線與KJF70礦用數(shù)據(jù)通訊分站總線上三通接線盒相連，電纜線按顏色一一對(duì)應(yīng)連接。第五篇：應(yīng)變計(jì)VWS型振弦式應(yīng)變計(jì)：適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工混凝土結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)，測(cè)量結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)變量，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。加裝配套附件可組成多向應(yīng)變計(jì)組、無應(yīng)力計(jì)、巖石應(yīng)變計(jì)等測(cè)量應(yīng)變的儀器。1、規(guī)格及參數(shù)2、結(jié)構(gòu)及工作原理VWS型振弦式應(yīng)變計(jì)由前后端座、不銹鋼護(hù)管、信號(hào)傳輸電纜、振弦及激振電磁線圈等組成。工作原理：當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)變計(jì)同步感受變形，變形通過前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率，頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)變量。同時(shí)可同步測(cè)出埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。第六篇：頻率計(jì)頻率計(jì)又稱為頻率計(jì)數(shù)器，是一種專門對(duì)被測(cè)信號(hào)頻率進(jìn)行測(cè)量的電子