感应器原理及其应用考核报告.docVIP

目录 一．摘要 1 二．考核要求 1 三．传感器 1 1.热电式传感器 1 1热电偶传感器工作原理 1 2热电偶传感器测量电路 2 3传感器检测系统 2 4工业中的应用 3 2.压电传感器 3 1压电传感器工作原理 3 2压电传感器测量电路 3 3压电式玻璃破碎报警器 5 3.光电型传感器 5 1光电式传感器的构成及原理工作原理 5 2光电式传感器的测量电路 6 3光电型传感器检测与在办公自动化中的应用 6 四.报告总结...........................................6 《传感器原理及其应用》调研报告 一．摘要 传感器是一种能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求检测装置。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。 二．考核要求 介绍整机电装备中2至3类传感器，包括装备应用背景、传感器应用状况、传感器工作原理，测量电路、传感器检测信息与控制系统相互关联。 传感器 1.热电式传感器 热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的传感器，它利用测温铭感元件的电参数岁温度变化的特征，通过测量电量变化来检测温度。具体地说，就是将温度变化转化为电量变化并输出的装置，如将温度转化为电阻、电势、或磁导等变化，在通过适当的测量电路就可由这些电参数的变化来表达所测温度的变化。根据所用测温物质和测量范围的不同，有各种不同的温度传感器，按工作原理主要可分为热电偶、热电阻、热名电阻、集成温度传感器。现在介绍其中的热电偶传感器。 热电偶传感器 1热电偶传感器工作原理 热电偶测温原理如图1.1所示，两种不同类型的金属导体两端分别接在一起构成闭合回路，当两个节点温度不等，即有温差时（T1T2），导体回路里有电流流动，会产生热电势，这种效应称为热电效应。利用这种效应，只要知道一端结点温度，就可以测出另一端的结点温度。固定温度结点T1称为基准点，恒定在某一标准温度；待测温度结点T2称为测温点，置于被测温度场中。 图1.1 热电偶传感器工作原理图 2热电偶传感器测量电路 热电偶输出电压极小，需要采用低失调电压运算放大器作为转换输出。某K型热电偶的测量电路如1.2图所示，电路主要由热电偶、高增益低失调运算放大器OP07、零点调节电阻器RP1与增益调节电阻器RP2组成。通过调节RP0和RP2，使系统在0~600℃温度检测范围输出0~6V电压。通过查表得K型热电偶在T1=0℃时产生的热电势为0mV，用电压表观测放大器输出电压，调整零输出电位器RP0，使运放输出为零；T=600℃时，热电偶热电势应为24.902mV,调节反馈电阻RP2，当放大器增益为240.94时，可得到满量程输出6V。这一范围可以视为测温工作线，利用做曲线可以测量待测温度值。 图1.2 热电偶传感器测量电路 3传感器检测系统 测温系统示意图如1.3所示。 图1.3 传感器检测系统 4工业中的应用 热电偶传感器在食品工业温度测量中的应用在某食品加工中，工人在炒佐料的过程中，需要根据不同的时间段和温度混合不同的原材料，然后进行翻炒，并且在炒制的过程中要严格控制炒锅的温度，防止佐料被炒坏。所以准确测量车间炒锅的温度并在必要时进行报警就直接影响着佐料质量的好坏。而以前企业佐料车间炒锅的温度和时间控制全凭人工经验控制。人工温度测量和时间的把握准确性不高，炒出来的佐料质量参差不齐，没有一个统一标准，影响产品质量。针对以上问题，可以选用温度传感器和仪表组成的回路，以达到提高准确测量温度和报警的目的。 2