4 工业传感器原理与应用.ppt

* 1、位移的一阶导数==速度；速度的一阶导数==加速度； 位移用来进行轴心轨迹的刻画；速度描述振动劣度，国标；加速度对冲击类故障明显； 2、转速和频率有关，是工艺量； 3、流速也是工艺量，设计的管道由于有弯角，输入输出的流速不等，则容易出现旋转失速的情况，这主要是设计不合理。 4、扭矩决定工况、负载。如电机的输出轴，扭矩的改变，引起振动大小改变，从而可以根据扭矩值设定报警限。 * 1、声音检测是一种非接触式的测量，但利用声音易受空气传播的噪声干扰。波音公司利用麦克风阵列可以实时检测飞机在运行过程的故障信息。 2、温度有接触式和非接触式两种，体温计是最简单的传感器；红外测温仪则是非接触式的测量，与手枪类似，激光束打在物体表面上，与物体表面的黑体系数有关，精度问题需要注意。 * 光学：光谱分析；如LIBS：激光诱导击穿光谱仪 * 模拟型传感器：电阻变化，经过调理，A/D 后再进入计算机； 数字型传感器：省略A/D这个步骤，直接进入计算机； 例如：我们要测温度，首先应该确定测量的范围？安装方式？尽量选择数字型的，可以直接读数 * 灵敏度越高，意味着传感器所能感知的变化量越小，即被测量稍有一微小变化，传感器就有较大输出； 加速度传感器的灵敏度500mv/g 从一定角度讲，传感器的灵敏度越高越好，因为灵敏度越高，意味着传感器能够感知的变量量越小，即被监测量稍有微小变化，传感器就会有较大的响应，系统马上就能检测到。 但是，并非越高越好，因为当灵敏度很高时，与测量信号无关的外界噪声很容易混入，并且噪声会被电子系统进一步放大。 * 选择传感器的线性度越多越好 非线性度的物理含义（**） * 大四时候选择《机电综合实验课》的称重实验，砝码从1kg往上加至5kg，再从5kg减少到1kg的过程 * 精度和误差的关系（***） 精确度表示传感器的输出与被测量真值的一致程度，精确度越高，传感器越能真实反映被测量 精度分为相对精度和绝对精度，工程实际中，传感器的精度都是用相对精度%来描述的。 但是系统的精度用两者的加和来描述：温度测量误差为0.5%+-1*.位移测量误差为0.2%+—1um 精确度越高越好，价格越昂贵。实际工程测量中，一般情况下，精度达到1.5%左右即可，有时候甚至3%~5%都是可以接受的。 * 购买/设计传感器时候，应该考虑的指标，其他还包括： 磁电式传感器在磁场中工作时，会带来测量误差 在温度变化大的场合使用应变式传感器，应考虑温度补偿 * 输出与输入成正比的范围 传感器的线性范围越宽，其量程越大 传感器在线性区内工作，是保证测量精度的基本条件 * 简述如何利用高频振动来进行SPM(***) 一般测量的上限频率取传感器固有频率的1/3，这时测得的振动值误差不大于12% * 体积的要求：扳手的位置是否留出来，易于维护； 信号的引出方式：如测量扭矩，若采用有线方式，则线就会缠绕，必须使用无线遥测方式 传感器的来源：价格因素 * 几条原则:承载区分析、传递路径最短，易于安装； 1和2测轴向振动；1通过端盖—轴承外圈，而且一般有螺钉，可以在螺钉上打孔安装，或贴放磁座；2路径远； 3和4测径向振动；放在3的上面是否可以？ * 人不能直接到达；可以有不同的针长； 点压强，更敏感； * 注意强调磁座安装的缓慢性； 解释为什么磁性冲击会导致传感器损坏（***） 强调磁铁安装的竖直位置是否可行？ * 安装的刚度不同 1-探针式：仅适用于数百赫兹的频率 2-双头磁座 3-平面磁座，仅适用于1~2kHz的频率 4-刚性高的专用垫（垫子一面通过螺柱与传感器相连，另一面通过胶直接贴在设备表面，适用于不能打孔的地方，易受温度、剪切方向力的影响，垂直方向可以，但水平方向安装就有剪切力使其下滑） 5-直接胶粘，减少了第4种所存在的螺柱连接，刚度提些 6-双头螺柱，可以将传感器与被测物体看成为整体 * 铠装线缆； 线性电源； * 双绞线：作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。 2、为什么要把二根线双绞？ ??? 因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。两线之间通过方向相反的电流时产生的干扰可相互抵消。这样不但可以减少自身的串扰，也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。 3、双绞线的分类 双绞线按其绞线对数可分为：2对，4对，25对。（如2对的用于电话，4对的用于网络传输，25对的用于电信通讯大对数线缆） 4、白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕 ====== ?屏蔽电缆的屏蔽原理不同于双绞的平衡抵消原理，屏蔽电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔，利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理（所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布，频率越高，趋肤深度越小，即频率