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传感器原理与应用 孟立凡 蓝金辉 本课程成绩评定 平时成绩10%； 实验成绩20%； 小论文 10%； 期末成绩60%。 考点目 录 综合题举例：位移传感器 电感式位移传感器 电容式位移传感器 电涡流式位移传感器 霍尔式位移传感器 1、变间隙式电感传感器 2、电容式位移传感器 电容式位移传感器是一片金属板，做为固定极板，而以被测构件为动极板组成电容器，测量原理如图所示。当被测构件移动x，则电容的变化量为 3.电涡流式位移传感器 UH=kx 可见,霍尔电势与位移量成线性关系。霍尔电势的极性反映了元件位移的方向。磁场梯度越大,灵敏度越高；磁场梯度越均匀,输出线性度越好。当x=0,即元件位于磁场中间位置上时,UH=0。这是由于元件在此位置受到方向相反、大小相等的磁通作用的结果。 霍尔位移传感器一般可用来测量1～2mm的小位移。其特点是惯性小,响应速度快,无接触测量。利用这一原理还可以测量其它非电量,如力、压力、压差、液位、加速度等。 * 第一章传感器概述 第三章传感器的弹性敏感元件设计 第四章电阻应变式传感器 第五章电容式传感器 第六章电感式传感器 第七章压电式传感器 第八章压阻式传感器 第九章热电式传感器 第二章传感器的特性及标定 第十章光电式传感器 第十一章固态图像传感器 第十二章磁传感器 第十三章射线及微波检测传感器 第十四章光导纤维传感器 期末考试题型： 一、填空（每空1分，共20分） 二、简答（每题5分，共40分） 三、综合（3题，共40分，其中计算题1题） 将被测对象的微小变化(?x) ? 电感的变化 (?L) 传感器运动部分与衔铁相连，测物理量时，运动部分位移 ? 衔铁位移 ? 气隙厚度?变化 ? 线圈自感系数L变化 测出电容的变化量即可确定位移x。 电涡流传感器阻抗的变化完全取决于被测金属导体的电涡流效应。 当被测体的电阻率ρ、磁导率μ以及几何形状一定, 传感器线圈阻抗Z就仅仅和线圈L至被测金属板之间的距离有关。通过与传感器配用的测量电路测出阻抗Z的变化量, 即可实现对位移的测量。 霍尔位移传感器的磁路结构示意图 (a) 磁路结构；（b） 磁场变化 如(a)图，在极性相反、磁场强度相同的两个磁钢的气隙中放置一个霍尔元件。当元件的控制电流I恒定不变时,霍尔电势UH与磁感应强度B成正比。若磁场在一定范围内沿x方向的变化梯度dB／dx为一常数（见图 (b)）,则当霍尔元件沿x方向移动时,霍尔电势为UH=kx。 四、霍尔式位移传感器 可见,霍尔电势与位移量成线性关系。霍尔电势的极性反映了元件位移的方向。测出UH即可确定位移x。 *