2.1傳感器原理與測量電路ppt課件

1、華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院第第6章、傳感器原理與測量電路章、傳感器原理與測量電路本章學(xué)習(xí)要求：本章學(xué)習(xí)要求：1.1.了解傳感器的分類了解傳感器的分類 2.2.掌握常用傳感器測量原理掌握常用傳感器測量原理3.3.了解傳感器測量電路了解傳感器測量電路華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院6.1 6.1 概述概述1. 1. 傳感器定義傳感器定義 傳感器是借助檢測元件將一種形式的信息轉(zhuǎn)傳感器是借助檢測元件將一種形式的信息轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。換成另一種信息的裝置。 物理量物理量電量電量 目前，傳感器轉(zhuǎn)換后的信號大多為電信號。因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝

2、置。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院2. 2. 傳感器的構(gòu)成傳感器的構(gòu)成 傳感器由敏感器件與輔助器件組成。敏感器件的作用是感受被測物理量，并對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。輔助器件則是對敏感器件輸出的電信號進(jìn)行放大、阻抗匹配，以便于后續(xù)儀表接入。 dV華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院3. 3. 傳感器的分類傳感器的分類1)1)按被測物理量分類按被測物理量分類常見的被測物理量常見的被測物理量機(jī)械量機(jī)械量: :長度長度, ,厚度厚度, ,位移位移, ,速度速度, ,加速度加速度, , 旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)角, ,轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù), ,質(zhì)量質(zhì)量, ,重量重量, ,力力, , 壓力壓力, ,真空度真空度, ,力矩力

3、矩, ,風(fēng)速風(fēng)速, ,流速流速, , 流量流量; ;聲聲: : 聲壓聲壓, ,噪聲噪聲. .磁磁: : 磁通磁通, ,磁場磁場. .溫度溫度: : 溫度溫度, ,熱量熱量, ,比熱比熱. .光：光： 亮度，色彩亮度，色彩華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械式機(jī)械式, ,電氣式電氣式, ,光學(xué)式光學(xué)式, ,流體式等流體式等. .2)2)按工作的物理基礎(chǔ)分類按工作的物理基礎(chǔ)分類: :華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型. .3)3)按信號變換特征按信號變換特征: :能量轉(zhuǎn)換型能量轉(zhuǎn)換型: :直接由被測對象輸入能量使其工作直接由被測對象輸入能量

4、使其工作. . 例如例如: :熱電偶溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì), ,壓電式加速度計(jì)壓電式加速度計(jì). .能量控制型能量控制型: :從外部供給能量并由被測量控制外部從外部供給能量并由被測量控制外部 供給能量的變化供給能量的變化. .例如例如: :電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片. .華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院4)4)按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系: :物性型物性型: :依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來實(shí)現(xiàn)信號變換實(shí)現(xiàn)信號變換. .如如: :水銀溫度計(jì)水銀溫度計(jì). .結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型: :依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)變依靠傳感

5、器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)變. . 例如例如: :電容式和電感式傳感器電容式和電感式傳感器. .華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 傳感器是測量裝置與被測量之間的接口，處于測傳感器是測量裝置與被測量之間的接口，處于測量系統(tǒng)的輸入端，其性能直接影響著整個(gè)測量系統(tǒng)，量系統(tǒng)的輸入端，其性能直接影響著整個(gè)測量系統(tǒng)，對測量精確度起著主要的作用。對測量精確度起著主要的作用。在選擇和使用傳感器時(shí)還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)在選擇和使用傳感器時(shí)還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn): : 首先應(yīng)該滿足不失真測試的條件。首先應(yīng)該滿足不失真測試的條件。1)1)適當(dāng)?shù)撵`敏度適當(dāng)?shù)撵`敏度 靈敏度高意味著傳感器能檢測微小的信靈敏度高意味著傳感

6、器能檢測微小的信號，當(dāng)被測量稍有變化，傳感器就有較大的輸出。號，當(dāng)被測量稍有變化，傳感器就有較大的輸出。但高靈敏度的傳感器測量范圍也較窄，較容易受但高靈敏度的傳感器測量范圍也較窄，較容易受噪聲的干擾。噪聲的干擾。 2)2)足夠的精確度足夠的精確度 傳感器的精確度表示其輸出電量與被傳感器的精確度表示其輸出電量與被測量的真值的一致程度。測量的真值的一致程度。 3)3)高度的可靠性高度的可靠性 4)4)對被測對象的影響小對被測對象的影響小 傳感器與被測物之間的相互作用要小傳感器與被測物之間的相互作用要小 。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院6.2 6.2 電阻式傳感器電阻式傳感器 電阻式傳感器

7、是把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一電阻式傳感器是把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種傳感器種傳感器, , 按工作的原理可分為按工作的原理可分為: :變阻器式、電阻應(yīng)變式、變阻器式、電阻應(yīng)變式、熱敏式、光敏式、電敏式熱敏式、光敏式、電敏式. .1 1 變阻器式傳感器變阻器式傳感器華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院 等效電路分析等效電路分析: :xLL-L-變阻器總長變阻器總長; ;x-x-電刷移動(dòng)量電刷移動(dòng)量. .R-R-總電阻總電阻; ; RLRL電刷電阻電刷電阻; ;R=K*ll=R/KEE1Lx=RRL=EE1x=L*E1 / E華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院x=L*E1 / E= K*

8、E10 LEE1x華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院EE1V VRmRxR-Rx1EE1= =xLRmR+ +Lx()-華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院負(fù)載效應(yīng)負(fù)載效應(yīng)1EE1= =xLRmR+ +Lx()-0LE華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院(2) (2) 變阻器式傳感器的性能參數(shù)變阻器式傳感器的性能參數(shù): : 1) 1)線性線性( (或曲線的一致性或曲線的一致性); 4); 4)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)角度范圍移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)角度范圍; ; 2) 2)分辨率分辨率; 5); 5)電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù); ; 3) 3)整個(gè)電阻值的偏差整個(gè)電阻值的偏差; 6); 6)壽命壽命; ;(3

9、)(3)變阻器式傳感器的分類變阻器式傳感器的分類按測量類型：按測量類型：單圈電位器單圈電位器多圈電位器多圈電位器直線滑動(dòng)式電位器直線滑動(dòng)式電位器華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院按制作方式：按制作方式：線繞電位器線繞電位器導(dǎo)電塑料電位器導(dǎo)電塑料電位器普通塑料基底普通塑料基底導(dǎo)電材料粉導(dǎo)電材料粉華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院變阻器式傳感器產(chǎn)品變阻器式傳感器產(chǎn)品華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：重量的自動(dòng)檢測案例：重量的自動(dòng)檢測-配料設(shè)備配料設(shè)備 比較重量設(shè)定原材料原材料原理：彈簧原理：彈簧-力力-位移位移 -電位器電位器-電阻電阻華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)

10、院案例：煤氣包儲量檢測案例：煤氣包儲量檢測煤氣包煤氣包鋼絲鋼絲原理：鋼絲原理：鋼絲-收線圈數(shù)收線圈數(shù) -電位器電位器 -電阻電阻華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：玩具機(jī)器人廣州中鳴數(shù)碼案例：玩具機(jī)器人廣州中鳴數(shù)碼 ）原理：電機(jī)原理：電機(jī)-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 -電位器電位器 -電阻電阻華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院2 2 電阻應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變式傳感器-應(yīng)變片應(yīng)變片 電阻應(yīng)變片工作原理是基于金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效電阻應(yīng)變片工作原理是基于金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)，即金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其應(yīng)，即金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著所受機(jī)械變形電阻值隨著所受機(jī)械變形( (

11、伸長或縮短伸長或縮短) )的變化而發(fā)的變化而發(fā)生變化象。生變化象。 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院1) 1) 工作原理工作原理上述任何一個(gè)參數(shù)變換均會引起電阻變化上述任何一個(gè)參數(shù)變換均會引起電阻變化, ,求導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)數(shù)金屬應(yīng)變片的電阻金屬應(yīng)變片的電阻R R為為AlR/=dAldAAldlAdR+=2代入代入AlR/=dRAdARldlRdR+=華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院dAdAldlRdR+=有：有：金屬絲：金屬絲：2rA=drdrldlRdR+=2金屬絲體積不變：金屬絲體積不變：=ldlrdr華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院有：有：dRdR+=2對金屬材料，導(dǎo)電

12、率不變：對金屬材料，導(dǎo)電率不變：)21(+=RdR金屬絲應(yīng)變片：金屬絲應(yīng)變片：華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院應(yīng)變計(jì)金屬應(yīng)變計(jì)金屬應(yīng)變計(jì)華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)drdrldlRdR+=2簡化為：簡化為：dRdR=E= 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度大優(yōu)點(diǎn)：靈敏度大; ;體積小體積小; ; 缺點(diǎn)：溫度穩(wěn)定性和可重復(fù)性不如金屬應(yīng)變片。缺點(diǎn)：溫度穩(wěn)定性和可重復(fù)性不如金屬應(yīng)變片。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院3) 3) 應(yīng)變片的主要參數(shù)應(yīng)變片的主要參數(shù) 4 4其它表示應(yīng)變計(jì)性能的參數(shù)工作溫度、滯后、其它表示應(yīng)變計(jì)性能的參數(shù)工作溫度、滯后、 蠕變、零漂以及疲勞壽命

13、、橫向靈敏度等）。蠕變、零漂以及疲勞壽命、橫向靈敏度等）。 1 1幾何參數(shù)：表距幾何參數(shù)：表距L L和絲柵寬度和絲柵寬度b b，制造廠常用，制造廠常用 b bL L表示。表示。2 2電阻值：應(yīng)變計(jì)的原始電阻值。電阻值：應(yīng)變計(jì)的原始電阻值。 3 3靈敏系數(shù)：表示應(yīng)變計(jì)變換性能的重要參數(shù)。靈敏系數(shù)：表示應(yīng)變計(jì)變換性能的重要參數(shù)。 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院3) 3) 應(yīng)變片測量電路應(yīng)變片測量電路VER1R2R3R4ERRRRRRRRV)(32413142+=華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院ERRRRRRRRV)(32413142+=令：令：RR =1dRRR+=4RRR=32

14、ERRdRRRRRdRRRV)()(+=RdRE=4)21(+=RdR金屬絲應(yīng)變片：金屬絲應(yīng)變片：V V與應(yīng)變成線形關(guān)系，可以用電橋測量電壓測量應(yīng)變與應(yīng)變成線形關(guān)系，可以用電橋測量電壓測量應(yīng)變?nèi)A中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院電阻應(yīng)變片的選擇、粘貼技術(shù)電阻應(yīng)變片的選擇、粘貼技術(shù) 1.1.目測電阻應(yīng)變片有無折痕目測電阻應(yīng)變片有無折痕. .斷絲等斷絲等 缺陷，有缺陷的應(yīng)變片不能粘貼。缺陷，有缺陷的應(yīng)變片不能粘貼。2.2.用數(shù)字萬用表測量應(yīng)變片電阻值大用數(shù)字萬用表測量應(yīng)變片電阻值大 小。同一電橋中各應(yīng)變片之間阻值小。同一電橋中各應(yīng)變片之間阻值 相差不得大于相差不得大于0.50.5歐姆歐姆. .

15、3.3.試件表面處理：貼片處置用細(xì)紗紙打磨干凈，用試件表面處理：貼片處置用細(xì)紗紙打磨干凈，用 酒精棉球反復(fù)擦洗貼處，直到棉球無黑跡為止。酒精棉球反復(fù)擦洗貼處，直到棉球無黑跡為止。4.4.應(yīng)變片粘貼應(yīng)變片粘貼: :在應(yīng)變片基底上擠一小滴在應(yīng)變片基底上擠一小滴502502膠水，膠水， 輕輕涂抹均勻，立即放在應(yīng)變貼片位置。輕輕涂抹均勻，立即放在應(yīng)變貼片位置。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院5.5.焊線焊線: :用電烙鐵將應(yīng)變片的引線焊接到導(dǎo)引線上。用電烙鐵將應(yīng)變片的引線焊接到導(dǎo)引線上。6.6.用兆歐表檢查應(yīng)變片與試件之間的絕緣組織，應(yīng)用兆歐表檢查應(yīng)變片與試件之間的絕緣組織，應(yīng) 大于大于500

16、M500M歐。歐。7.7.應(yīng)變片保護(hù)：用應(yīng)變片保護(hù)：用704704硅橡膠覆于應(yīng)變片上，防止硅橡膠覆于應(yīng)變片上，防止 受潮。受潮。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用：測力電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用：測力華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：橋梁固有頻率測量案例：橋梁固有頻率測量華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：電子稱案例：電子稱原理將物品重量通過懸臂梁轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)變形再通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電量輸出。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：沖床生產(chǎn)記數(shù)案例：沖床生產(chǎn)記數(shù) 和生產(chǎn)過程監(jiān)測和生產(chǎn)過程監(jiān)測華

17、中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：機(jī)器人握力測量案例：機(jī)器人握力測量華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：振動(dòng)式地音入侵探測器案例：振動(dòng)式地音入侵探測器 適合于金庫、倉庫、古建筑的防范，挖墻、打洞、爆破等破壞行為均可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院6.3 6.3 電感式傳感器電感式傳感器 電感式傳感器是基于電磁感應(yīng)原理，它是把被測量轉(zhuǎn)電感式傳感器是基于電磁感應(yīng)原理，它是把被測量轉(zhuǎn)化為電感量的一種裝置。化為電感量的一種裝置。分類分類: :電感式傳感器電感式傳感器自感型自感型可變磁阻型可變磁阻型渦流式渦流式互感型互感型華中

18、科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院1 1 可變磁阻式可變磁阻式可變導(dǎo)磁面積型可變導(dǎo)磁面積型差動(dòng)型差動(dòng)型2002ANL =原理原理: :電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院電感式接近傳感器金屬）電感式接近傳感器金屬）華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院教學(xué)用低成本四線制無二次儀表傳感器教學(xué)用低成本四線制無二次儀表傳感器華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院2 2 渦流式渦流式原理原理: :渦流效應(yīng)渦流效應(yīng)華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院原線圈的等效阻抗原線圈的等效阻抗Z Z變化：變化：),(ZZ =華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華

19、中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院產(chǎn)品：產(chǎn)品：華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：連續(xù)油管的橢圓度測量案例：連續(xù)油管的橢圓度測量Coiled TubeEddy Sensor Reference Circle華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：無損探傷案例：無損探傷原理裂紋檢測，缺陷造成渦流變化?；疖囕啓z測火車輪檢測油管檢測油管檢測華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院3 3 差動(dòng)變壓器差動(dòng)變壓器WW1W2Esx-x工作原理工作原理: :互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象. .EwEout華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院單螺管線圈型單螺管線圈型螺管線圈差動(dòng)螺管線圈差動(dòng)雙螺管線圈差動(dòng)型雙螺管線圈差動(dòng)型

20、傳感器測量電路傳感器測量電路華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院差動(dòng)變壓器測量電路差動(dòng)變壓器測量電路華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院差動(dòng)變壓器位移傳感器差動(dòng)變壓器位移傳感器華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：板的厚度測量案例：板的厚度測量 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院案例：張力測量案例：張力測量華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院6.4 6.4 電容式傳感器電容式傳感器 變換原理變換原理: :將被測量的變化轉(zhuǎn)化為電容量變化將被測量的變化轉(zhuǎn)化為電容量變化兩平行極板組成的電兩平行極板組成的電容器容器, ,它的電容量為它的電容量為: :AC0=+ A 、A A或

21、或發(fā)生變發(fā)生變化時(shí)，都會引起化時(shí)，都會引起電容的變化。電容的變化。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院a)a)極距極距變化型變化型+AC0=+華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院駐極體電容傳聲器駐極體電容傳聲器 它采用聚四氟乙烯材料作為振動(dòng)膜片。這種材它采用聚四氟乙烯材料作為振動(dòng)膜片。這種材料經(jīng)特殊電處理后，表面永久地駐有極化電荷，取料經(jīng)特殊電處理后，表面永久地駐有極化電荷，取代了電容傳聲器極板，故名為駐極體電容傳聲器。代了電容傳聲器極板，故名為駐極體電容傳聲器。特點(diǎn)是體積小、性能優(yōu)越、使用方便。特點(diǎn)是體積小、性能優(yōu)越、使用方便。 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院b)b)面積變

22、化型面積變化型AC0=角位移型角位移型+華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院AC0=平面線位移型平面線位移型華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院柱面線位移型柱面線位移型. .AC0=華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院產(chǎn)品產(chǎn)品. .陶瓷電容壓力傳感器陶瓷電容壓力傳感器 液體壓力液體壓力作用在陶作用在陶瓷膜片的瓷膜片的表面，使表面，使膜片產(chǎn)生膜片產(chǎn)生 位移。位移。 壓力變送器壓力變送器華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院c) c) 介質(zhì)變化型介質(zhì)變化型AC0=華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院產(chǎn)品產(chǎn)品. .電容式液位傳感器液位計(jì)電容式液位傳感器液位計(jì)/ /料位計(jì)）料位計(jì)）華

23、中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院電容式接近開關(guān)電容式接近開關(guān)振蕩電路振蕩電路被測物體被測物體 感應(yīng)電極感應(yīng)電極被測電容被測電容測量頭構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，測量頭構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，另一個(gè)極板是物體本身，當(dāng)物體另一個(gè)極板是物體本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)，物體和接近開移向接近開關(guān)時(shí)，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化生變化. .接近開關(guān)的檢測物體，接近開關(guān)的檢測物體，并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體。緣的液體或粉狀物體。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)

24、械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院3 3 測量電路測量電路a)a)電橋電路電橋電路 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院b) b) 諧振電路諧振電路 LCf210=華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院d) d) 運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器電路 華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院動(dòng)手做：動(dòng)手做：觀察你計(jì)算機(jī)上使用的麥觀察你計(jì)算機(jī)上使用的麥克風(fēng)，并用它測量你自己克風(fēng)，并用它測量你自己的聲音，繪出頻譜。的聲音，繪出頻譜。華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院6.56.5壓電式傳感器壓電式傳感器 1.1.變換原理變換原理: :壓電效應(yīng)壓電效應(yīng) +串聯(lián)串聯(lián)+并聯(lián)并聯(lián) 某些物質(zhì)，如石英，受到外力作用時(shí)，不僅幾何尺寸會發(fā)生變化，某些物質(zhì)，如石英，受到外力作用時(shí)，不僅幾何尺寸會發(fā)生變化，而且內(nèi)部會被極化，表面產(chǎn)生電荷；當(dāng)外力去掉時(shí)，又重新回到原來的而且內(nèi)部會被極化，表面產(chǎn)生電荷；當(dāng)外力去掉時(shí)，又重新回到原來的狀