1、第三章 常用的传感器,3.1 概述,3.2 机械式传感器,3.3 电阻式传感器,3.4 电感式传感器,3.5 电容式传感器,3.6 压电式传感器,3.7 其他传感器,3.9 传感器的选用原则,3.1 概 述,一 传感器的作用,二 传感器的分类,下一节,回首页,可转换的信号,机械信号,电信号,辐射信号（光波超声波红外波）,流体信号,传感器的作用,返回,按被测对象,按工作原理,机械式,电子式,光学式,流体式,按能量变换关系,能量转换型,能量控制型,物性型,结构型,集成化传感器,多环节集成,多参量集成,模拟式,数字式,返回,3.2 机械式传感器,一 工作原理 p58 图 3-3,二 特点及应用,n低
2、，适于静态测量,被测量,弹性元件,变形（位移）,敏感元件,电信号,首页,下一节,3.3 电阻式传感器,一 变阻器式传感器,二 电阻应变式传感器,首页,下一节,1 工作原理 p59 图3-5,R = K i X,2 性能特点,1灵敏度Lo线性,P59 表3-6 电阻分压电路,2 优点：缺点：,返回,1 工作原理,2 分类比较,金属式,半导体式,丝式 p60 图3-7,箔式 图3-8,S半=（5070）S金,电阻应变式传感器 p63 表3-10，p64 图3-11,3 环境温度对应变 的影响,p60 图3-7,返回,工 作 原 理,可表示为,可到出,传感原理：,S,1+2u,金属式1.73.6之间
3、 线性,半导体,返回,3.4 电感式传感器,一 自感型,二 互感型差动变压器式电感传感器,首页,自感型,1 可变磁阻式,（1）工作原理,（2）分类比较,2 涡流式,上一页,工作原理,返回,a .改变式,Sconst,*差动式 p65 表3-13（b）,b.改变磁通互积式,p65 图3-13（a）,c.双螺管线圈差动型,测量范围0.0011mm,测量范围0300um,分辨力0.5um,测量电路,首页,差动变压器式电桥,取D为参考点,上一页,2 涡流式,P66 表3-15,（1）工作原理,金属板材料 ,线圈激励频率w ,测频 转速,鉴材与探伤,测微小位移,透射式,测厚,（2）性能特点,Z ,首页,
4、上一页,3.5 电容式传感器,一 传感原理,二 分类比较,1） ,2）A ,3 ) ,0,首页,3.6 电压式传感器,一 压电效应,二 压电材料,三 压电式传感器及其等效电路,四 测量电路,五 特点及应用,首页,1.压电单晶体,2.多晶体压电陶瓷,铣钛酸铅材料系列,钛酸钡,3.压电半导体,压电传感器,集成传感器,半导体电子器件,4.高分子压电薄膜,微压 机器人触觉,返回,压电式传感器为能量型传感器，也称无源传感器，本身相当于高内阻微弱的电荷源,R0,C=Ca+Cc,在交变力的作用下产生交变电荷,依电荷平衡原理,下一页,首页,1 w,w0 e 0,适于高频信号测量：振动 噪声 表面粗糙度,2 测
5、量低频信号（静态）C Ro 即Ro 即后级需接高输入阻抗的测量电路，按规定电缆接线,上一页,回首页,前置放大器,电压放大,高输入阻抗的比例放大器,电荷放大,具备深度电容负反馈的高增益的高输入阻抗的运放,1 且不变电缆长度及型号的影响,2 可测超低频信号 用于冲击振动与地震测量,特点及应用,1、体积小、重量轻、结构简单、频率范围宽 适于动态测量,2、多用于力、振动加速度、噪声、表面粗糙度的测量,回首页,下一节,1 磁电式传感器,2 半导体传感器,半导体应变式集成传感器 半导体压电式集成传感器,3 光纤传感器,发展迅速,下一页,回首页,传感器的选用原则,1 灵敏度,2 动态响应,物性型 光电 压电 快,结构型 慢,3 线性范围,4 可靠性,5 精确度,回首页,
