BE-5-1.传感器原理及应用.2.ppt

输出特性的非线形较严重 分布电容的影响较大，这些分布电容不仅降低了转换效率，还将引起测量误差 性能特点 优点 缺点 高阻抗，小功率 可获得较大的相对改变量，从而具有较高的信噪比和系统稳定性 动态响应快，能在几兆赫的频率下工作 结构简单，应用较广，可在恶劣环境中工作 可以进行非接触测量 基于磁感应原理、利用线圈自感或互感系数的变化来实现电量测量的一种装置 类别 自感式电感传感器(最常用) 互感式电感传感器 齿形电感传感器 变间隙型电感式传感器 变面积型电感式传感器 差动电感传感器 螺管插铁型电感传感器 电感式接近传感器 LC振荡器 振荡检测 放大输出 电感式接近传感器主要由 LC 高频振荡器，检测及放大输出电路组成. 金属目标 原理图 电感式接近传感器只可检测金属物体 电感式接近传感器工作原理 传感器工作时 LC振荡器产生一个交变磁场，当金属目标接近时，使金属内部产生涡流，这个涡流反作用于传感器使 LC振荡器振荡能力发生衰减或停振，通过后级电路的处理可根据振荡变化转换成电信号输出 性能特点 优点 缺点 电感传感器的主要特点是结构简单、工作可靠、测量力小、精度高、分辩率高（可达０B１μｍ）、输出功率较大等 主要缺点是频率带响应较低，不适宜作快态测量。 检测金属/非金属 选用接近式传感器的环境因素 磁场/电场环境 强光照/高噪音环境 粉尘环境 练习题 2 电感式接近传感器 光电式接近传感器 高频振荡型传感器 电容式接近传感器 光电式接近传感器 电容式接近传感器 高频振荡型传感器 电容式接近传感器 高频振荡型传感器 电感式接近传感器 压力传感器 根据检测对象的不同，我们分两大类讲解： 检测机械压力 检测气体或液体压力 应变式压力传感器 电子压力传感器 电子压力传感器 操作原理 电子压力传感器利用压力检测设备将在气体或液体中的压力改变转换成电信号，并产生一个与压力成比例的模拟输出或一个在特殊压力水平上操作的转换输出。 电子压力传感器的分类 1. 按适用流体分类 根据被检测流体是气体，水，油和不具有的腐蚀性来选择传感器 用于无腐蚀性气体（扩散型半导体变频器） 1 用于检测气体压力； 2 使用寿命长，安全可靠 说明 结构略图 放大器 + 输出电路 压力至电压转换 扩散型半导体变频器 无腐蚀性气体 DC电源 输出 用于其他气体和液体（镍基合金C隔膜变频器） 说明 结构略图 1 可用于空气压力和其他不会腐蚀隔膜或压力孔材质的气体或液体的压力 2 高精度，安全可靠，反映快速 镍基合金C隔膜 放大器 + 输出电路 压力至电压转换 粘者型半导体变频器 无腐蚀性气体 DC电源 输出 2. 按压力种类分类 根据测量压力在参考值的基础上进行分类 以任意压力作为参照测量压力 差别压力 以真空作为零参照的压力显示 绝对压力 以大气压力作为零参照的压力显示 说明 标准压力 种类 图解表示 正压 负压 绝对真空 大气压力 标准压力 差别压力 绝对压力 以DP2-X（NPN）系列压力传感器为例： （I/O电路图和线路图） 传感器电路 D ZD1 ZD2 Tr1 Tr2 + - 12~24V DC （棕色）+V 负载 （蓝色）0 V 内部电路 用户电路 负载 ZD3 备注： D——反向电源极性保护二极管 ZD1， ZD2， ZD3——电涌吸收齐纳二极管 Tr1，Tr2——NPN输出晶体管 1K （白色）比较输出2 （黑色）比较输出2 （灰色） 模拟电压输出 线路图 DP2-X 100Pa OUT1 OUT2 D-ADJ MODE + - 12~24V DC 负载 负载 （棕色） （蓝色） （白色） （黑色） （灰色） 到模拟输入 备注：当使用模拟电压输出时，请注意连接适当的输入阻抗的外部设备，另外，当使用延伸电缆时，由于要考虑电缆电阻，电压会下降。 电子压力传感器选购指标： 形状 额定压力范围 型号 压力孔 比较输出 种类 光敏电阻原理 光敏电阻又称光电管,是利用光的照射而产生光电导效应,使器件材料电导率发生改变而制成的器件. 光电材料 光照 电极 电极 图示为光电管原理图。投光器发出光线通过真空玻璃泡照射到镀有光电材料的阴极K上，激发电子从阴极逸出，外加电场使逸出的电子奔向阳极A而形成电流I。光的强弱变化使电流I和负载R上的电压随之而改变，实现光电信号的转换。 A K 光照 光电传感器物理基础 CdSCdSe 光敏二极管原理 光敏二极管是