《高等力学实验》第二讲认识传感器徐志洪教授南京理工大学理学院高等力学实验第二讲认识传感器.pptVIP

《高等力学实验》第二讲 认识传感器 徐志洪 教授 南京理工大学理学院 本讲培养目标 一、认识工程上常用的传感器 二、根据测试任务，选择合适的传感器，确定其各种技术参数 选做的实验项目 一、传感器的制作 二、头发（女生）的力学性能测试——与护发广告的结合，拍成微电影 三、网球拍的性能评估：弦的力学性能、网球拍的固有频率、冲击等。 四、结构振动与模态测试 五、动力消振装置与动力吸振 六、复杂结构的应力应变测试 七、含缺陷材料的断裂过程全场应变 八、非接触式多普勒激光振动测试 九、焊接残余应力测试 十、八脚虫的多足运动测试 十一、大马蜂的起飞翅膀运动测试与分析 传感器的定义 一、传感器的定义 国家标准 GB7665-87对传感器下的定义是： “能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，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。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 传感器的定义 传感器的定义 传感器的分类 力学试验中常用传感器——位移传感器 力学试验中常用传感器——位移传感器 力学试验中常用传感器——位移传感器 力学试验中常用传感器——位移传感器 力学试验中常用传感器——位移传感器 力学试验中常用传感器——位移传感器 力学试验中常用传感器——位移传感器 力学试验中常用传感器——变形传感器 应变测量 应变测量桥路 力学试验中常用传感器——力传感器（Load cell） 力学试验中常用传感器——速度传感器 力学试验中常用传感器——加速度传感器 力学试验中常用传感器——其他的传感器 力学试验中常用传感器——其他的传感器 力学试验中常用传感器——其他的传感器 力学试验中常用传感器——其他的传感器 电液伺服动静万能试验系统——材料性能测试的有力武器 从试验机上我们能得到啥？ 电液伺服材料疲劳试验机 材料的各种力学问题的测试方案 冲击试验—测定材料的韧性 车辆工程 轿车座椅子的动态性能试验 土木工程 土木工程 大型土木加载系统 生物医学工程与实验力学—生物组织的力学性能实验研究 材料的疲劳与测试 应力应变 应变测量 应变测量桥路 应变测试—工程实例 应变的全场测量 光学全场测量与试验机 高温试验光测 快速拉伸—应变 拉伸全场应变 振动与动态测试 光弹、电子散斑等应变测试方法 应变测试的问题—进入竞赛专题 认识桥路 应变测试的问题 认识应变片 应变片的电阻变化、桥路电压变化和应变的关系 结构变形（应变）——应变片电阻变化——桥路电压的变化——应变仪显示读数的变化 力学实验竞赛最重要的公式 电测法测量 1、单向应力状态 CHARPY IZOD PUNCTURE TENSION 高速列车减震桥的疲劳试验（双向） 疲劳的概念：材料在反复交变载荷的作用下，虽然其中的最大应力小于材料的极限强度，但是在交变载荷作用一定的循环次数后，材料发生破坏，这种破坏称为疲劳破坏。 问题： 1、我们 为何关心结构中的应力应变？ 2、如何知道结构中的应力应变？ 这座桥结实吗？ 这楼住着安全吗？ 这车能坐吗？ 在关键部位上结构上的应力应变是多大，可以判断结构是否安全的一个重要标志。 注意：在通常情况下，我们可以方便测到结构的应变，应力是通过计算得到的。 最常用的应变测量方法：应变片测量 应变测量中，组桥是个比较复杂而且重要的问题，将专门介绍 20通道应变仪 某结构的应力应变测试 传感器上的应用 振动台，测试汽车零部件的抗振性能 全桥连接 半桥连接 应变片是如何测应变 * * 高等力学实验 第二讲 认识传感器 高等力学实验 第二讲 认识传感器 高等力学实验 第二讲 认识传感器 高等力学实验 第二讲 认识传感器 高等力学实验 第二讲 认识传感器 气体浓度 位移 速度 加速度 温度 力 高等力学实验 第二讲 认识传感器 应变片、压电陶瓷、热电偶、光敏电阻、磁圈、光栅等等 高等力学实验 第二讲 认识传感器 二、传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种： 1、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器 2、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 3、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“1”和“0” 或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲