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    傳感器 編碼器
     
     
    MTS傳感器 NSD編碼器 VUHZ液位計 TWK編碼器 ASM傳感器
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    日本NSD株式會社,是世界著名高精度重型編碼器制造商,產品有NSD編碼器,NSD Absocoder, NDS傳感器、NSD控制器,NSD檢出器, NSD變換器,NSD交換器,NSD氣缸,NSD定位譯碼器,NSD位置指示系統及NSD光纖光纜等系列產品,產品廣泛地應用于鋼鐵、汽車制造、港口機械、食品機械、醫藥機械、化工機械及半導體等行業。

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    MTS系統公司是市場上提供磁致伸縮(Magnetostrictive)位移測量技術的開拓者,MTS的創新科技和支援使 MTS 公司一直處于市場的領導地位。MTS生產的Temposonics 磁致伸縮線性位移傳感器和Level Plus液位計,適用于多 種不同的工業自動化環境如機械自控和液體容量測量。Temposonics品牌自從 1970 年開發至今,估計已有超過八十萬個傳感器安裝在不同的工業環境里。

    RHM-、RHMM-、RHMD-、RHN-、RH-、RP-、RF-、RPS-、RPM-、RHT-、LH-、LHMR-、LHMDOYYM-、LDMSRPT-、GH-、GHS-、GBF-、GHM-、ERM-、EP-、EPM-、EPS-、PBS-、STC-、1X340-、EPV-、EP2-、MK292-、GP-、GPS-、EB-、GB-、GHH-、GHA-、TTA-、TTS-、D-、R-、ER-、EH-…

    傳感器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測、感受外界的信號、物理條件(如光、熱、濕度)或化學組成(如煙霧),并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。

    ADDI-DATA        
             
             
             
             
             


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    內容簡介 章節目錄展開 傳感器的定義


    英文名稱:transducer / sensor   國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。   “傳感器”在新韋式大詞典中定義為:  。皬囊粋系統接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個系統中的器件”。   根據這個定義,傳感器的作用是將一種能量轉換成另一種能量形式,所以不少學者也用“換能器-Transducer”來稱謂“傳感器-Sensor”。
    傳感器的作用
    人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。   新技術革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。   在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態或最佳狀態,并使產品達到最好的質量。因此可以說,沒有眾多的優良的傳感器,現代化生產也就失去了基礎。   在基礎學科研究中,傳感器更具有突出的地位,F代科學技術的發展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到 nm的粒子世界,縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應。此外,還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁碭等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現,往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發展,往往是一些邊緣學科開發的先驅。   傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之廣泛的領域?梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。   由此可見,傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來,傳感器技術將會出現一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。
    傳感器的原理
    傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號;瘜W傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。向傳感器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產生400Hz的方波,經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號,通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由于該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的;瘜W傳感器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學傳感器的應用將會有巨大增長。
    傳感器的應用
    常見的:   1.自動門,利用人體的紅外微波來開關門   2.煙霧報警器,利用煙敏電阻來測量煙霧濃度,從而達到報警目的   3.手機,數碼相機的照相機,利用光學傳感器來捕獲圖象   4.電子稱,利用力學傳感器(導體應變片技術)來測量物體對應變片的壓力,從而達到測量重量目的   5.水位報警,溫度報警,濕度報警,光學報警等都是……   智能傳感器已廣泛應用于航天、航空、國防、科技和工農業生產等各個領域中。例如,它在機器人領域中有著廣闊應用前景,智能傳感器使機器人具有類人的五官和大腦功能,可感知各種現象,完成各種動作。在工業生產中,利用傳統的傳感器無法對某些產品質量指標(例如,黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進行快速直接測量并在線控制。而利用智能傳感器可直接測量與產品質量指標有函數關系的生產過程中的某些量(如溫度、壓力、流量等)。Cygnus公司生產了一種"葡萄糖手表",其外觀像普通手表一樣,戴上它就能實現無疼、無血、連續的血糖測試。"葡萄糖手表"上有一塊涂著試劑的墊子,當墊子與皮膚接觸時,葡萄糖分子就被吸附到墊子上,并與試劑發生電化學反應,產生電流。傳感器測量該電流,經處理器計算出與該電流對應的血糖濃度,并以數字量顯示。
    傳感器的功能
    常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:   光敏傳感器——視覺 聲敏傳感器——聽覺   氣敏傳感器——嗅覺 化學傳感器——味覺   壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺    敏感元件的分類:  、傥锢眍,基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。  、诨瘜W類,基于化學反應的原理。  、凵镱,基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。   通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(還有人曾將敏感元件分46類)。
    傳感器的分類
    可以用不同的觀點對傳感器進行分類:它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。   根據傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學傳感器二大類 :   傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。   化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。   有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的;瘜W傳感器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學傳感器的應用將會有巨大增長。   常見傳感器的應用領域和工作原理列于下表。
    1、傳感器按照其用途分類:
    壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器   液面傳感器 能耗傳感器   速度傳感器 加速度傳感器   射線輻射傳感器 熱敏傳感器   24GHz雷達傳感器
    2、傳感器按照其原理分類:
    振動傳感器 濕敏傳感器   磁敏傳感器 氣敏傳感器   真空度傳感器 生物傳感器等。
    3、傳感器按照其輸出信號為標準分類:
    模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。   數字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。   膺數字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。   開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
    4、傳感器按照其材料為標準分類:
    在外界因素的作用下,所有材料都會作出相應的、具有特征性的反應。它們中的那些對外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用來制作傳感器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發可將傳感器分成下列幾類:   (1)按照其所用材料的類別分   金屬 聚合物 陶瓷 混合物   (2)按材料的物理性質分: 導體 絕緣體 半導體 磁性材料   (3)按材料的晶體結構分:   單晶 多晶 非晶材料   與采用新材料緊密相關的傳感器開發工作,可以歸納為下述三個方向:   (1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應,然后使它們能在傳感器技術中得到實際使用。   (2)探索新的材料,應用那些已知的現象、效應和反應來改進傳感器技術。   (3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應,并在傳感器技術中加以具體實施。   現代傳感器制造業的進展取決于用于傳感器技術的新材料和敏感元件的開發強度。傳感器開發的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術的、能夠轉換能量形式的材料。
    5、傳感器按照其制造工藝分類:
    集成傳感器 薄膜傳感器 厚膜傳感器 陶瓷傳感器   集成傳感器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。   薄膜傳感器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路制造在此基板上。   厚膜傳感器是利用相應材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進行熱處理,使厚膜成形。   陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。   完成適當的預備性操作之后,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。   每種工藝技術都有自己的優點和不足。由于研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及傳感器參數的高穩定性等原因,采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。  。ǹ諅H網暖通專家提供)
    6、傳感器根據測量目的不同分類
    物理型傳感器是利用被測量物質的某些物理性質發生明顯變化的特性制成的。   化學型傳感器是利用能把化學物質的成分、濃度等化學量轉化成電學量的敏感元件制成的。   生物型傳感器是利用各種生物或生物物質的特性做成的,用以檢測與識別生物體內化學成分的傳感器。
    傳感器的特性
    傳感器靜態特性
    傳感器的靜態特性是指對靜態的輸入信號,傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的關系,即傳感器的靜態特性可用一個不含時間變量的代數方程,或以輸入量作橫坐標,把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態特性的主要參數有:線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。  。1)線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。  。2)靈敏度:靈敏度是傳感器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。  。3)遲滯:傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號,傳感器的正反行程輸出信號大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。  。4)重復性:重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。  。5)漂移:傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,傳感器輸出量隨著時間變化,此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面:一是傳感器自身結構參數;二是周圍環境(如溫度、濕度等)。
    傳感器動態特性
    所謂動態特性,是指傳感器在輸入變化時,它的輸出的特性。在實際工作中,傳感器的動態特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得,并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種,所以傳感器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
    傳感器的線性度
    通常情況下,傳感器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中,為使儀表具有均勻刻度的讀數,常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個近似程度的一個性能指標。   擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線;或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線,此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。   以下是幾種擬合方法的示意圖。    理論擬合
    過零旋轉擬合
    端點連線擬合

    傳感器的靈敏度
    靈敏度是指傳感器在穩態工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。   它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關系,則靈敏度S是一個常數。否則,它將隨輸入量的變化而變化。   靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如,某位移傳感器,在位移變化1mm時,輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應表示為200mV/mm。   當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時,靈敏度可理解為放大倍數。   提高靈敏度,可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩定性也往往愈差。
    傳感器的分辨率
    分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說,如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數值時,傳感器的輸出不會發生變化,即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨率時,其輸出才會發生變化。   通常傳感器在滿量程范圍內各點的分辨率并不相同,因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨率的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示,則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩定性有負相相關性。
    24GHz雷達傳感器
    24GHz雷達傳感器通過發射與接收頻率為24.125GHz左右的微波來感應物體的    24GHZ雷達傳感器
    存在,測量物體的運動速度,靜止距離,物體所處角度等,采用平面微帶技術,具有體積小.集成化程度高.感應靈敏,無需接觸等特點。   24GHz雷達傳感器是一種可以將微波回波信號轉換為一種電信號的裝換裝置,是雷達測速儀,水位計,汽車ACC輔助巡航系統,自動門感應器等的核心芯片。
    電阻式傳感器
    電阻式傳感器是將被測量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。   稱重傳感器   引稱重傳感器是一種能夠將重力轉變為電信號的力--電轉換裝置,是電子衡器的一個關鍵部件。   能夠實現力--電轉換的傳感器有多種,常見的有電阻應變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,電容式用于部分電子吊秤,而絕大多數衡器產品所用的還是電阻應變式稱重傳感器。電阻應變式稱重傳感器結構較簡單,準確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環境下使用。因此電阻應變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。
    電阻應變式傳感器
    傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應,即在外力作用下產生機械形變,從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類,金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應小等優點。
    壓阻式傳感器
    壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不平衡輸出。   用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速度的固態壓阻式傳感器應用最為普遍。
    熱電阻傳感器
    熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用最多的是鉑和銅,此外,現在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。   熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合,這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量-200℃~+500℃范圍內的溫度。   熱電阻傳感器分類:   1.NTC熱電阻傳感器:   該類傳感器為負溫度系數傳感器,即,傳感器阻值隨溫度的升高而減;   2.PTC熱電阻傳感器:   該類傳感器為正溫度系數傳感器,即,傳感器阻值隨溫度的升高而增大。
    溫度傳感器
    1、室溫管溫傳感器:   室溫傳感器用于測量室內和室外的環境溫度,管溫傳感器用于測量蒸發器和冷凝器的管壁溫度。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同,但溫度特性基本一致。按溫度特性劃分,目前美的使用的室溫管溫傳感器有二種類型:1、常數B值為4100K±3%,基準電阻為25℃對應電阻10KΩ±3%。溫度越高,阻值越;溫度越低,阻值越大。離25℃越遠,對應電阻公差范圍越大;在0℃和55℃對應電阻公差約為±7%;而0℃以下及55℃以上,對于不同的供應商,電阻公差會有一定的差別。茲附“南韓新基”傳感器的溫度與電阻的對應關系表(中間為標稱值,左右分別為最小最大值):-10℃→(57.1821─62.2756─67.7617)KΩ;-5℃→(48.1378─46.5725─50.2355)KΩ;0℃→(32.8812─35.2024─37.6537)KΩ;5℃→(25.3095─26.8778─28.5176)KΩ;10℃→(19.6624─20.7184─21.8114)KΩ;15℃→(15.4099─16.1155─16.8383)KΩ;20℃→(12.1779─12.6431─13.1144)KΩ;30℃→(7.67922─7.97078─8.26595)KΩ;35℃→(6.12564─6.40021─6.68106)KΩ;40℃→(4.92171─5.17519─5.43683)KΩ;45℃→(3.98164─4.21263─4.45301)KΩ;50℃→(3.24228─3.45097─3.66978)KΩ;55℃→(2.65676─2.84421─3.04214)KΩ;60℃→(2.18999─2.35774─2.53605)KΩ。除個別老產品外,美的空調電控使用的室溫管溫傳感器均使用這種類型的傳感器。常數B值為3470K±1%,基準電阻為25℃對應電阻5KΩ±1%。同樣,溫度越高,阻值越;溫度越低,阻值越大。離25℃越遠,對應電阻公差范圍越大。茲附“日本北陸”傳感器的溫度與電阻的對應關系表(中間為標稱值,左右分別為最小最大值):-10℃→(22.1498─22.7155─23.2829)KΩ;0℃→(13.9408─14.2293─14.5224)KΩ;10℃→(9.0344─9.1810─9.3290)KΩ;20℃→(6.0125─6.0850─6.1579)KΩ;30℃→(4.0833─4.1323─4.1815)KΩ;40℃→(2.8246─2.8688─2.9134)KΩ;50℃→(1.9941─2.0321─2.0706)KΩ;60℃→(1.4343─1.4666─1.4994)KΩ。這種類型的傳感器僅用于個別老產品,如RF7.5WB、T-KFR120C、KFC23GWY等。   2、排氣溫度傳感器:   排氣溫度傳感器用于測量壓縮機頂部的排氣溫度,常數B值為3950K±3%,基準電阻為90℃對應電阻5KΩ±3%。茲附“日本芝蒲”傳感器的溫度與電阻的對應關系表(中間為標稱值,左右分別為最小最大值):-30℃→(823.3─997.1─1206)KΩ;-20℃→(456.9─542.7─644.2)KΩ;-10℃→(263.7─307.7─358.8)KΩ;0℃→(157.6─180.9─207.5)KΩ;10℃→(97.09─109.8─124.0)KΩ;20℃→(61.61─68.66─76.45)KΩ;25℃→(49.59─54.89─60.70)KΩ;30℃→(40.17─44.17─48.53)KΩ;40℃→(26.84─29.15─31.63)KΩ;50℃→(18.35─19.69─21.12)KΩ;60℃→(12.80─13.59─14.42)KΩ;70℃→(9.107─9.589─10.05)KΩ;80℃→(6.592─6.859─7.130)KΩ;100℃→(3.560─3.702─3.846)KΩ;110℃→(2.652─2.781─2.913)KΩ;120℃→(2.003─2.117─2.235)KΩ;130℃→(1.532─1.632─1.736)KΩ。   3.、模塊溫度傳感器:模塊溫度傳感器用于測量變頻模塊(IGBT或IPM)的溫度,目前用的感溫頭的型號是602F-3500F,基準電阻為25℃對應電阻6KΩ±1%。幾個典型溫度的對應阻值分別是:-10℃→(25.897─28.623)KΩ;0℃→(16.3248─17.7164)KΩ;50℃→(2.3262─2.5153)KΩ;90℃→(0.6671─0.7565)KΩ。   溫度傳感器的種類很多,現在經常使用的有熱電阻:PT100、PT1000、Cu50、Cu100;熱電偶:B、E、J、K、S等。溫度傳感器不但種類繁多,而且組合形式多樣,應根據不同的場所選用合適的產品。   測溫原理:根據電阻阻值、熱電偶的電勢隨溫度不同發生有規律的變化的原理,我們可以得到所需要測量的溫度值。  。ǹ諅H網暖通專家提供)
    光敏傳感器
    光敏傳感器是最常見的傳感器之一,它的種類繁多,主要有:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。它的敏感波長在可見光波長附近,包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測,它還可以作為探測元件組成其他傳感器,對許多非電量進行檢測,只要將這些非電量轉換為光信號的變化即可。光傳感器是目前產量最多、應用最廣的傳感器之一,它在自動控制和非電量電測技術引中占有非常重要的地位。最簡單的光敏傳感器是光敏電阻,當光子沖擊接合處就會產生電流。
    濕度傳感器資訊
    高分子電容式濕度傳感器通常都是在絕緣的基片諸如玻璃、陶瓷、硅等材料上,用絲網漏印或真空鍍膜工藝做出電極,再用浸漬或其它辦法將感濕膠涂覆在電極上做成電容元件。濕敏元件在不同相對濕度的大氣環境中,因感濕膜吸附水分子而使電容值呈現規律性變化,此即為濕度傳感器的基本機理。影響高分子電容型元件的溫度特性,除作為介質的高分子聚合物的介質常數ε及所吸附水分子的介電常數ε受溫度影響產生變化外,還有元件的幾何尺寸受熱膨脹系數影響而產生變化等因素。根據德拜理論的觀點,液體的介電常數ε是一個與溫度和頻率有關的無量綱常數。水分子的ε在T=5℃時為78.36,在T=20℃時為79.63。有機物ε與溫度的關系因材料而異,且不完全遵從正比關系。在某些溫區ε隨T呈上升趨勢,某些溫區ε隨T增加而下降。多數文獻在對高分子濕敏電容元件感濕機理的分析中認為:高分子聚合物具有較小的介電常數,如聚酰亞胺在低濕時介電常數為3.0一3.8。而水分子介電常數是高分子ε的幾十倍。因此高分子介質在吸濕后,由于水分子偶極距的存在,大大提高了吸水異質層的介電常數,這是多相介質的復合介電常數具有加和性決定的。由于ε的變 化,使濕敏電容元件的電容量C與相對濕度成正比。在設計和制作工藝中很難組到感濕特性全濕程線性。作為電容器,高分子介質膜的厚度d和平板電容的效面積S也和溫度有關。溫度變化所引起的介質幾何尺寸的變化將影響C值。高分子聚合物的平均熱線脹系數可達到 的量級。例如硝酸纖維素的平均熱線脹系數為108x10-5/℃。隨著溫度上升,介質膜厚d增加,對C呈負貢獻值;但感濕膜的膨脹又使介質對水的吸附量增加,即對C呈正值貢獻?梢姖衩綦娙莸臏囟忍匦允芏喾N因素支配,在不同的濕度范圍溫漂不同;在不同的溫區呈不同的溫度系數;不同的感濕材料溫度特性不同?傊,高分子濕度傳感器的溫度系數并非常數,而是個變量。所以通常傳感器生產廠家能在-10-60攝氏度范圍內是傳感器線性化減小溫度對濕敏元件的影響。   比較優質的產品主要使用聚酰胺樹脂,產品結構概要為在硼硅玻璃或藍寶石襯底上真空蒸發制作金電極,再噴鍍感濕介質材料(如前所述)形式平整的感濕膜,再在薄膜上蒸發上金電極.濕敏元件的電容值與相對濕度成正比關系,線性度約±2%。雖然,測濕性能還算可以但其耐溫性、耐腐蝕性都不太理想,在工業領域使用,壽命、耐溫性和穩定性、抗腐蝕能力都有待于進一步提高。   陶瓷濕敏傳感器是近年來大力發展的一種新型傳感器。優點在于能耐高溫,濕度滯后,響應速度快,體積小,便于批量生產,但由于多孔型材質,對塵埃影響很大,日常維護頻繁,時常需要電加熱加以清洗易影響產品質量,易受濕度影響,在低濕高溫環境下線性度差,特別是使用壽命短,長期可靠性差,是此類濕敏傳感器迫切解決的問題。   當前在濕敏元件的開發和研究中,電阻式濕度傳感器應當最適用于濕度控制領域,其代表產品氯化鋰濕度傳感器具有穩定性、耐溫性和使用壽命長多項重要的優點,氯化鋰濕敏傳感器已有了五十年以上的生產和研究的歷史,有著多種多樣的產品型式和制作方法,都應用了氯化鋰感濕液具備的各種優點尤其是穩定性最強。   氯化鋰濕敏器件屬于電解質感濕性材料,在眾多的感濕材料之中,首先被人們所注意并應用于制造濕敏器件,氯化鋰電解質感濕液依據當量電導隨著溶液濃度的增加而下降。電解質溶解于水中降低水面上的水蒸氣壓的原理而實現感濕。   氯化鋰濕敏器件的襯底結構分柱狀和梳妝,以氯化鋰聚乙烯醇涂覆為主要成份的感濕液和制作金質電極是氯化鋰濕敏器件的三個組成部分。多年來產品制作不斷改進提高,產品性能不斷得到改善,氯化鋰感濕傳感器其特有的長期穩定性是其它感濕材料不可替代的,也是濕度傳感器最重要的性能。在產品制作過程中,經過感濕混合液的配制和工藝上的嚴格控制是保持和發揮這一特性的關鍵。
    傳感器的遲滯特性
    遲滯特性表征傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減。┬谐涕g輸出-一輸入特性曲線不一致的程度,通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。   遲滯可由傳感器內部元件存在能量的吸收造成。   接口傳感器   魏德米勒傳感器/執行器接口產品,可以通過加裝相應的總線協議適配器,SAI產品可以直接連接到現場總線?梢灾С諴rofibus-DP、CANopen、DeviceNet、Interbus和ASi現場總線協議。   無源傳感器/執行器接口產品(SAI)   防護等級達到IP68,可直接安裝而無需防護。   節約安裝材料、時間、空間。   提供4、6、8路的分配器,每路有3針、4針和5針的結構(提供一路和兩路信號)。   有帶接線蓋型(標準型)和電纜預制型。   可另外提供金屬外殼的產品,適用于食品行業。   帶有信號和電源的指示。   有源傳感器/執行器接口產品(SAI)   通過加裝相應的總線協議適配器,SAI產品可以直接連接到現場總線?梢灾С諴rofibus-DP、 CANopen、DeviceNet、Interbus和ASi現場總線協議。   提供兩種防護等級的產品:IP67(總線連接方式為圓形接頭連接), IP68(總線連接方式為自裝配型)。   提供8DI、8DO、8DI/4DO、16DI、8DI/8DO五種輸入輸出的產品。   傳感器的發展趨勢   采用新原理、開發新型傳感器;   大力開發物性型傳感器(因為靠結構型有些滿足不了要求);   傳感器的集成化;   傳感器的多功能化;   傳感器的智能化(Smart Sensor);   研究生物感官,開發仿生傳感器。
    傳感器的工作過程舉例
    向傳感器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產生400Hz的方波,經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號,通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由于該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。
    生物傳感器
    生物傳感器的概念   生物傳感器是用生物活性材料(酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理化學換能器有機結合的一門交叉學科,是發展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監控方法,也是物質分子水平的快速、微量分析方法。各種生物傳感器有以下共同的結構:包括一種或數種相關生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表達的信號轉換為電信號的物理或化學換能器(傳感器),二者組合在一起,用現代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工,構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統。   生物傳感器的原理   待測物質經擴散作用進入生物活性材料,經分子識別,發生生物學反應,產生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉變成可定量和可處理的電信號,再經二次儀表放大并輸出,便可知道待測物濃度。   生物傳感器的分類   按照其感受器中所采用的生命物質分類,可分為:微生物傳感器、免疫傳感器、組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器、DNA傳感器等等   按照傳感器器件檢測的原理分類 ,可分為:熱敏生物傳感器、場效應管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。   按照生物敏感物質相互作用的類型分類,可分為親和型和代謝型兩種。   UVA-1210是一個近紫外波光電傳感器,可見光范圍不響應,輸出電流與紫外指數呈線性關系。適用于手機、PDA、MP4等便攜式移動產品測量紫外指數,隨時提醒人們(特別是女士)紫外線的強度并注意防曬,也適用于紫外波段的檢測器、紫外線指數檢測器。   紫外傳感器   ■電氣特性   采用氮化鎵基材料;   PIN型光電二極管;   光伏工作模式;   對可見光無響應;   暗電流低;   輸出電流與紫外指數成線性關系。   符合歐盟RoHS指令,無鉛、無鎘   ■典型應用   測量紫外指數:手機、數碼相機、MP4、PDA、GPS等攜式移動產品;   用于紫外檢測器:全部紫外線波段的檢測器、單UV-A波段檢測器、紫外線指數檢測器、紫外線殺菌燈輻照檢測器。   傳感器制造工藝   以下步驟:1)以注塑方法,成型傳感器本體;2)將帶有感應頭的電路板安裝在傳感器本體上,并通過焊錫進行焊接;3)蓋上保護罩,通過卡扣及加密封膠工藝將感應頭固定安裝在傳感器本體上。應用本制造工藝,由于注塑過程和電路板安裝過程是分開進行的,因而避免了現有技術中,在注塑過程中因溫度高而損壞電路器件的現象。   由于材料科學的發展,一系列無機非金屬材料被用來制造傳感器,因為它們的一些性質,例如耐高溫性、抗腐蝕能力、耐磨損等,對傳感器具有實用價值。   陶瓷傳感器   傳感器選用陶瓷材料是因為陶瓷材料具有下述性質:   相對而言,通過控制它的成分和燒結條件等手段,陶瓷的微觀結構比較容易調節。微觀結構對陶瓷的所有特性都有重大影響,包括它們的電學、磁性、光學、熱學和機械性能。   由于陶瓷材料的耐高溫和抗惡劣環境影響能力很強,所以常常將它們用于高溫環境下的處理過程。   陶瓷主要是由價格便宜的材料制備而成的,這就是說用它生產的傳感器價格也將比較低廉。   陶瓷的結構特性是和下列因素密切相關的:晶粒(塊體),分隔相鄰晶粒的表面(晶粒間界),分隔晶粒表面和空間的界面,以及結構中的孔隙。由于這些各不相同的特性,既可利用陶瓷塊體,也可利用陶瓷表面的性質來制造傳感器。   目前已用于傳感器制備的陶瓷材料有以下幾類:   1)基于利用其晶粒物理特性的材料   2)基于利用其晶粒間界性質的材料   3)基于利用其表面特性的陶瓷材料   有時,無法嚴格地將某些陶瓷材料歸入任何上述類型,因為傳感器的工作是基于不止一種的、而是多種特性的綜合效應。表1.4示出了按照所利用的材料屬性進行的陶瓷傳感器分類。一類是在其工作過程中利用陶瓷塊體性質的陶瓷傳感器,這類傳感器具有材料物理性質的特征——介質,壓電體,磁性或半導體。在這些傳感器中已經達到的材料特性水準已接近單晶材料所具有的特性水準。
    全球傳感器市場預測
    2008年全球傳感器市場容量為506億美元,預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。調查顯示,東歐、亞太區和加拿大成為傳感器市場增長最快的地區,而美國、德國、日本依舊是傳感器市場分布最大的地區。就世界范圍而言,傳感器市場上增長最快的依舊是汽車市場,占第二位的是過程控制市場,看好通訊市場前景。   一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規模最大,分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微機電系統)傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中,無線傳感器在2007-2010年復合年增長率預計會超過25%。   目前,全球的傳感器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出,傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高,各國將競相加速新一代傳感器的開發和產業化,競爭也將日益激烈。新技術的發展將重新定義未來的傳感器市場,比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現與市場份額的擴大。
    傳感器常用術語
    1.傳感器   能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。通常有敏感元件和轉換元件組成。  、 敏感元件是指傳感器中能直接(或響應)被測量的部分。  、 轉換元件指傳感器中能較敏感元件感受(或響應)的被測量轉換成是與傳輸和(或)測量的電信號部分。  、 當輸出為規定的標準信號時,則稱為變送器。   2.測量范圍   在允許誤差限內被測量值的范圍。   3. 量程   測量范圍上限值和下限值的代數差。   4. 精確度   被測量的測量結果與真值間的一致程度。   5.重復性   在所有下述條件下,對同一被測的量進行多次連續測量所得結果之間的符合程度:   相同測量方法:   相同觀測者:   相同測量儀器:   相同地點:   相同使用條件:   在短時期內的重復。   6. 分辨力   傳感器在規定測量范圍內可能檢測出的被測量的最小變化量。   7. 閾值   能使傳感器輸出端產生可測變化量的被測量的最小變化量。   8. 零位   使輸出的絕對值為最小的狀態,例如平衡狀態。   9. 激勵   為使傳感器正常工作而施加的外部能量(電壓或電流)。   10. 最大激勵   在市內條件下,能夠施加到傳感器上的激勵電壓或電流的最大值。   11. 輸入阻抗   在輸出端短路時,傳感器輸入端測得的阻抗。   12. 輸出   有傳感器產生的與外加被測量成函數關系的電量。   13. 輸出阻抗   在輸入端短路時,傳感器輸出端測得的阻抗。   14. 零點輸出   在室內條件下,所加被測量為零時傳感器的輸出。   15. 滯后   在規定的范圍內,當被測量值增加和減少時,輸出中出現的最大差值。   16. 遲后   輸出信號變化相對于輸入信號變化的時間延遲。   17. 漂移   在一定的時間間隔內,傳感器輸出中有與被測量無關的不需要的變化量。   18. 零點漂移   在規定的時間間隔及室內條件下零點輸出時的變化。   19. 靈敏度   傳感器輸出量的增量與相應的輸入量增量之比。   20. 靈敏度漂移   由于靈敏度的變化而引起的校準曲線斜率的變化。   21.熱靈敏度漂移   由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。   22. 熱零點漂移   由于周圍溫度變化而引起的零點漂移。   23. 線性度   校準曲線與某一規定直線一致的程度。   24. 非線性度   校準曲線與某一規定直線偏離的程度。   25.長期穩定性   傳感器在規定的時間內仍能保持不超過允許誤差的能力。   26. 固有頻率   在無阻力時,傳感器的自由(不加外力)振蕩憑率。   27. 響應   輸出時被測量變化的特性。   28.補償溫度范圍   使傳感器保持量程和規定極限內的零平衡所補償的溫度范圍。   29. 蠕變   當被測量機器多有環境條件保持恒定時,在規定時間內輸出量的變化。   30. 絕緣電阻   如無其他規定,指在室溫條件下施加規定的直流電壓時,從傳感器規定絕緣部分之間測得的電阻值。
    位移傳感器
    位移傳感器又稱為線性傳感器,把位移轉換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,超聲波式位移傳感器,霍爾式位移傳感器。   在這種轉換過程中有許多物理量(例如壓力、流量、加速度等)常常需要先變換為位移,然后再將位移變換成電量。因此位移傳感器是一類重要的基本傳感器。在生產過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。機械位移包括線位移和角位移。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型(如自發電式)和結構型兩種。常用位移傳感器以模擬式結構型居多,包括電位器式位移傳感器、 電感式位移傳感器(見電感式傳感器)、自整角機、電容式位移傳感器(見電容式傳感器)、電渦流式位移傳感器(見電渦流式傳感器)、霍爾式位移傳感器等。數字式位移傳感器的一個重要優點是便于將信號直接送入計算機系統(見數字式傳感器)。這種傳感器發展迅速,應用日益廣泛(見感應同步器、碼盤、光柵式傳感器、磁柵式傳感器)。   電位器式位移傳感器 它通過電位器元件將機械位移轉換成與之成線性或任意函數關系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。但是,為實現測量位移目的而設計的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關系。某些應用中,電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振蕩。因此在電位器的制作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出信號大,使用方便,價格低廉。
    壓力傳感器
    壓力傳感器引是工業實踐中最為常用的一種傳感器, 其廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業,
    超聲波測距離傳感器
    超聲波測距離傳感器m314076,采用超聲波回波測距原理,運用精確的時差測量技術,檢測傳感器與目標物之間的距離,采用小角度,小盲區超聲波傳感器,具有測量準確,無接觸,防水,防腐蝕,
    低成本等優點,可應于液位,物位檢測,特有的液位,料位檢測方式,可保證在液面有泡沫或大的晃動,不易檢測到回波的情況下有穩定的輸出,應用行業:液位,物位,料位檢測,工業過程控制等   環境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面:  。1)高溫環境對傳感器造成涂覆材料熔化、焊點開化、彈性體內應力發生結構變化等問題。對于高溫環境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器;另外,必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。  。2)粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在此環境條件下應選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的,其密閉性存在著很大差異。   常見的密封有密封膠充填或涂覆;橡膠墊機械緊固密封;焊接(氬弧焊、等離子束焊)和抽真空充氮密封。   從密封效果來看,焊接密封為最佳,充填涂覆密封膠為最差。對于室內干凈、干燥環境下工作的傳感器,可選擇涂膠密封的傳感器,而對于一些在潮濕、粉塵性較高的環境下工作的傳感器,應選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。  。3)在腐蝕性較高的環境下,如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產生短路等影響,應選擇外表面進行過噴塑或不銹鋼外罩,抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。  。4)電磁場對傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下,應對傳感器的屏蔽性進行嚴格檢查,看其是否具有良好的抗電磁能力。  。5)易燃、易爆不僅對傳感器造成徹底性的損害,而且還給其它設備和人身安全造成很大的威脅。因此,在易燃、易爆環境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求:在易燃、易爆環境下必須選用防爆傳感器,這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性,還要考慮到防爆強度,以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。   對傳感器數量和量程的選擇:   傳感器數量的選擇是根據電子衡器的用途、秤體需要支撐的點數(支撐點數應根據使秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定)而定。一般來說,秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器,但是對于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個傳感器,一些機電結合秤就應根據實際情況來確定選用傳感器的個數。   傳感器量程的選擇可依據秤的最大稱量值、選用傳感器的個數、秤體的自重、可能產生的最大偏載及動載等因素綜合評價來確定。一般來說,傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷,其稱量的準確度就越高。但在實際使用時,由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外,還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷,因此選用傳感器量程時,要考慮諸多方面的因素,保證傳感器的安全和壽命。   傳感器量程的計算公式是在充分考慮到影響秤體的各個因素后,經過大量的實驗而確定的。   公式如下:   C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N   C—單個傳感器的額定量程   W—秤體自重   Wmax—被稱物體凈重的最大值   N—秤體所采用支撐點的數量   K-0—保險系數,一般取值在1.2~1.3之間   K-1—沖擊系數   K-2—秤體的重心偏移系數   K-3—風壓系數   例如:一臺30t電子汽車衡,最大稱量是30t,秤體自重為1.9t,采用四只傳感器,根據當時的實際情況,選取保險系數K-0=1.25,沖擊系數K-1=1.18,重心偏移系數K-2—=1.03,風壓系數K-3=1.02,試確定傳感器的噸位。   解:根據傳感器量程計算公式:   C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N   可知:   C=1.25?.18?.03?.02?(30+1.9)/4   =12.36t   因此,可選用量程為15t的傳感器(傳感器的噸位一般只有10T、15T、20t、25t、30t、40t、50t等,除非特殊訂做)。   根據經驗,一般應使傳感器工作在其30%~70%量程內,但對于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器,如動態軌道衡、動態汽車衡、鋼材秤等,在選用傳感器時,一般要擴大其量程,使傳感器工作在其量程的20%~30%之內,使傳感器的稱量儲備量增大,以保證傳感器的使用安全和壽命。   要考慮各種類型傳感器的適用范圍:   傳感器的準確度等級包括傳感器的非線形、蠕變、蠕變恢復、滯后、重復性、靈敏度等技術指標。在選用傳感器的時候,不要單純追求高等級的傳感器,而既要考慮滿足電子秤的準確度要求,又要考慮其成本。   對傳感器等級的選擇必須滿足下列兩個條件:   1. 滿足儀表輸入的要求。稱重顯示儀表是對傳感器的輸出信號經過放大、A/D轉換等處理之后顯示稱量結果的。因此,傳感器的輸出信號必須大于或等于儀表要求的輸入信號大小,即將傳感器的輸出靈敏度代人傳感器和儀表的匹配公式,計算結果須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度。   傳感器和儀表的匹配公式:   傳感器輸出靈敏度*激勵電源電壓*秤的最大稱量   秤的分度數*傳感器的個數*傳感器量程   例如:一稱量為25kg的定量包裝秤,最大分度數為1000個分度;秤體采用3只L—BE—25型傳感器,量程為25kg,靈敏度為2.0?.008mV/V,拱橋電壓力12V;秤采用AD4325儀表。問采用的傳感器能否與儀表匹配。   解:經查閱,AD4325儀表的輸入靈敏度為0.6μV/d,因此根據傳感器和儀表的匹配公式可得儀表的實際輸入信號為:2?2?5/1000??5=8μV/d>0.6μv/d,所以,采用的傳感器滿足儀表輸入靈敏度的要求,能夠與所選儀表匹配。   2. 滿足整臺電子秤準確度的要求。一臺電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成,在對傳感器準確度選擇的時候,應使傳感器的準確度略高于理論計算值,因為理論往往受到客觀條件的限制,如秤體的強度差一點,儀表的性能不是很好、秤的工作環境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準確度要求,因此要從各方面提高要求,又要考慮經濟效益,確保達到目的。
    PTC溫度傳感器
    PTC熱敏電阻采用DIN 44081標準(三頭串聯型是DIN 44082標準)是用于防止電器過熱   的最佳設備。   DIN標準確保了互換性。溫度范圍在60到190度。   不同反應溫度的PTC熱敏電阻可以串接在一起。這樣可以對電器在不同溫度階段起到最經   濟和優良的保護。

    編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。 編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號,前者成為碼盤,后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是"1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是"1”還是"0”,通過"1”和“0”的二進制編碼來將采集來的物理信號轉換為機器碼可讀取的電信號用以通訊、傳輸和儲存。

    展開 定義
       利用電磁感應原理將兩個平面型繞組之間的相對位移轉換成電信號的測量元件,用于長度測量工具。 感應同步器(俗稱編碼器、光柵尺)分為直線式和旋轉式兩類。前者由定尺和滑尺組成,用于直線位移測量;后者由定子和轉子組成,用于角位移測量。1957年美國的R.W.特利普等在美國取得感應同步器的專利,原名是位置測量變壓器,感應同步器是它的商品名稱,初期用于雷達天線的定位和自動跟蹤、導彈的導向等。在機械制造中,感應同步器常用于數字控制機床、加工中心等的定位反饋系統中和坐標測量機、鏜床等的測量數字顯示系統中。它對環境條件要求較低,能在有少量粉塵、油霧的環境下正常工作!《ǔ呱系倪B續繞組的周期為2毫米;呱嫌袃蓚繞組,其周期與定尺上的相同,但相互錯開1/4周期 (電相位差90°)。感應同步器的工作方式有鑒相型和鑒幅型的兩種。前者是把兩個相位差90°、頻率和幅值相同的交流電壓U1 和U2分別輸入滑尺上的兩個繞組,按照電磁感應原理,定尺上的繞組會產生感應電勢U。如滑尺相對定尺移動,則U的相位相應變化,經放大后與 U1和U2比相、細分、計數,即可得出滑尺的位移量。在鑒幅型中,輸入滑尺繞組的是頻率、相位相同而幅值不同的交流電壓,根據輸入和輸出電壓的幅值變化,也可得出滑尺的位移量。由感應同步器和放大、整形、比相、細分、計數、顯示等電子部分組成的系統稱為感應同步器測量系統。它的測長精確度可達3微米/1000毫米,測角精度可達1″/360°。
    分類
       按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。
    增量式
       增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數脈沖,用脈沖的個數表示位移的大小。
    絕對式
       絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。(REP)
    編碼器的優點
       從接近開關、光電開關到旋轉編碼器   工業控制中的定位,接近開關、光電開關的應用已經相當成熟了,而且很好用?墒,隨著工控的不斷發展,又有了新的要求,這樣,選用旋轉編碼器的應用優點就突出了:
    信息化
       除了定位,控制室還可知道其具體位置; 編碼器
    柔性化
       定位可以在控制室柔性調整;   現場安裝的方便和安全、長壽:拳頭大小的一個旋轉編碼器,可以測量從幾個μ到幾十幾百米的距離,n個工位,只要解決一個旋轉編碼器的安全安裝問題,可以避免諸多接近開關、光電開關在現場機械安裝麻煩,容易被撞壞和遭高溫、水氣困擾等問題。由于是光電碼盤,無機械損耗,只要安裝位置準確,其使用壽命往往很長。
    多功能化
       除了定位,還可以遠傳當前位置,換算運動速度,對于變頻器,步進電機等的應用尤為重要。
    經濟化
       對于多個控制工位,只需一個旋轉編碼器的成本,以及更主要的安裝、維護、損耗成本降低,使用壽命增長,其經濟化逐漸突顯出來。   如上所述優點,旋轉編碼器已經越來越廣泛地被應用于各種工控場合。
    絕對式編碼器
       旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現后才能知道。   解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。   比如,打印機掃描儀的定位就是用的增量式編碼器原理,每次開機,我們都能聽到噼哩啪啦的一陣響,它在找參考零點,然后才工作。   這樣的方法對有些工控項目比較麻煩,甚至不允許開機找零(開機后就要知道準確位置),于是就有了絕對編碼器的出現。   絕對型旋轉光電編碼器,因其每一個位置絕對唯一、抗干擾、無需掉電記憶,已經越來越廣泛地應用于各種工業系統中的角度、長度測量和定位控制。   絕對編碼器光碼盤上有許多道刻線,每道刻線依次以2線、4線、8線、16線。。。。。。編排,這樣,在編碼器的每一個位置,通過讀取每道刻線的通、暗,獲得一組從2的零次方到2的n-1次方的唯一的2進制編碼(格雷碼),這就稱為n位絕對編碼器。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、 德國hubner編碼器
    干擾的影響。   絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯一性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。   由于絕對編碼器在定位方面明顯地優于增量式編碼器,已經越來越多地應用于工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用并行輸出,其每一位輸出信號必須確保連接很好,對于較復雜工況還要隔離,連接電纜芯數多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,絕對編碼器在多位數輸出型,一般均選用串行輸出或總線型輸出,德國生產的絕對型編碼器串行輸出最常用的是SSI(同步串行輸出)。   從單圈絕對式編碼器到多圈絕對式編碼器 旋轉單圈絕對式編碼器,以轉動中測量光碼盤各道刻線,以獲取唯一的編碼,當轉動超過360度時,編碼又回到原點,這樣就不符合絕對編碼唯一的原則,這樣的編碼器只能用于旋轉范圍360度以內的測量,稱為單圈絕對式編碼器。   如果要測量旋轉超過360度范圍,就要用到多圈絕對式編碼器!   編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴大編碼器的測量范圍,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重復,而無需記憶。   多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點,將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調試難度。   多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯,已經越來越多地應用于工控定位中。
    安裝使用
       絕對型旋轉編碼器的機械安裝使用:   絕對型旋轉編碼器的機械安裝有高速端安裝、低速端安裝、輔助機械裝置安裝等多種形式。   高速端安裝:安裝于動力馬達轉軸端(或齒輪連接),此方法優點是分辨率高,由于多圈編碼器有4096圈,馬達轉動圈數在此量程范圍內,可充分用足量程而提高分辨率,缺點是運動物體通過減速齒輪后,來回程有齒輪間隙誤差,一般用于單向高精度控制定位,例如軋鋼的輥縫控制。另外編碼器直接安裝于高速端,馬達抖動須較小,不然易損壞編碼器。   低速端安裝:安裝于減速齒輪后,如卷揚鋼絲繩卷筒的軸端或最后一節減速齒輪軸端,此方法已無齒輪來回程間隙,測量較直接,精度較高,此方法一般測量長距離定位,例如各種提升設備,送料小車定位等。   輔助機械安裝:   常用的有齒輪齒條、鏈條皮帶、摩擦轉輪、收繩機械等。
    光學編碼器功能特點
       ? 采用光電感應技術   ? 表面貼裝無引腳封裝   ? 提供兩通道數字信號輸出   ? 計數頻率:0~100 KHz   ? 電源電壓DC5.0V、5~12V、12~24V   ? 工作溫度:-10到70℃   ? 編碼分辨率:180 LPI 美國avtron編碼器
    ? 符合RoHS環保標準要求   工作原理   絕對脈沖編碼器:APC   增量脈沖編碼器:SPC   兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統的檢測元件.   旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數主要有每轉脈沖數(幾個到幾千個都有),和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖,而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖,通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速,還可以判斷旋轉的方向。   增量型編碼器與絕對型編碼器的區分   編碼器如以信號原理來分,有增量型編碼器,絕對型編碼器。   增量型編碼器 (旋轉型)
    編碼器工作原理及作用
    工作原理
       由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環形通、暗的刻線,有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩定信號;另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。   由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉與反轉,通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。 德國siko編碼器
    編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級,塑料碼盤是經濟型的,其成本低,但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。   分辨率—編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉分度5~10000線。
    作用
       它是一種將旋轉位移轉換成一串數字脈沖信號的旋轉式傳感器,這些脈沖能用來控制角位移,如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結合在一起,也可用于測量直線位移。   編碼器產生電信號后由數控制置CNC、可編程邏輯控制器PLC、控制系統等來處理。這些傳感器主要應用在下列方面:機床、材料加工、電動機反饋系統以及測量和控制設備。在ELTRA編碼器中角位移的轉換采用了光電掃描原理。讀數系統是基于徑向分度盤的旋轉,該分度由交替的透光窗口和不透光窗口構成的。此系統全部用一個紅外光源垂直照射,這樣光就把盤子上的圖像投射到接收器表面上,該接收器覆蓋著一層光柵,稱為準直儀,它具有和光盤相同的窗口。接收器的工作是感受光盤轉動所產生的光變化,然后將光變化轉換成相應的電變化。一般地,旋轉編碼器也能得到一個速度信號,這個信號要反饋給變頻器,從而調節變頻器的輸出數據。故障現象: 1、 旋轉編碼器壞(無輸出)時,變頻器不能正常工作,變得運行速度很慢,而且一會兒變頻器保護,顯示“PG斷開”...聯合動作才能起作用。要使電信號上升到較高電平,并產生沒有任何干擾的方波脈沖,這就必須用電子電路來處理。編碼器pg接線與參數 矢量變頻器與編碼器pg之間的連接方式,必須與編碼器pg的型號相對應。一般而言,編碼器pg型號分差動輸出、集電極開路輸出和推挽輸出三種,其信號的傳遞方式必須考慮到變頻器pg卡的接口,因此選擇合適的pg卡型號或者設置合理.   編碼器一般分為增量型與絕對型,它們存著最大的區別:在增量編碼器的情況下,位置是從零位標記開始計算的脈沖數量確定的,而絕對型編碼器的位置是由輸出代碼的讀數確定的。在一圈里,每個位置的輸出代碼的讀數是唯一的; 因此,當電源斷開時,絕對型編碼器并不與實際的位置分離。如果電源再次接通,那么位置讀數仍是當前的,有效的; 不像增量編碼器那樣,必須去尋找零位標記。   現在編碼器的廠家生產的系列都很全,一般都是專用的,如電梯專用型編碼器、機床專用編碼器、伺服電機專用型編碼器等,并且編碼器都是智能型的,有各種并行接口可以與其它設備通訊。   編碼器是把角位移或直線位移轉換成電信號的一種裝置。前者成為碼盤,后者稱碼尺.按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種.接觸式采用電刷輸出,一電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是“1”還是“0”;非接觸式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件,采用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代碼的狀態是“1”還是“0”。   按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號,再把這個電信號轉變成計數脈沖,用脈沖的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。   旋轉增量式編碼器以轉動時輸出脈沖,通過計數設備來知道其位置,當編碼器不動或停電時,依靠計數設備的內部記憶來記住位置。這樣,當停電后,編碼器不能有任何的移動,當來電工作時,編碼器輸出脈沖過程中,也不能有干擾而丟失脈沖,不然,計數設備記憶的零點就會偏移,而且這種偏移的量是無從知道的,只有錯誤的生產結果出現后才能知道。解決的方法是增加參考點,編碼器每經過參考點,將參考位置修正進計數設備的記憶位置。在參考點以前,是不能保證位置的準確性的。為此,在工控中就有每次操作先找參考點,開機找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定的,它不受停電、干擾的影響。   絕對編碼器由機械位置決定的每個位置的唯一性,它無需記憶,無需找參考點,而且不用一直計數,什么時候需要知道位置,什么時候就去讀取它的位置。這樣,編碼器的抗干擾特性、數據的可靠性大大提高了。   由于絕對編碼器在定位方面明顯地優于增量式編碼器,已經越來越多地應用于工控定位中。絕對型編碼器因其高精度,輸出位數較多,如仍用并行輸出,其每一位輸出信號必須確保連接很好,對于較復雜工況還要隔離,連接電纜芯數多,由此帶來諸多不便和降低可靠性,因此,絕對編碼器在多位數輸出型,一般均選用串行輸出或總線型輸出,德國生產的絕對型編碼器串行輸出最常用的是SSI(同步串行輸出)。   多圈絕對式編碼器。編碼器生產廠家運用鐘表齒輪機械的原理,當中心碼盤旋轉時,通過齒輪傳動另一組碼盤(或多組齒輪,多組碼盤),在單圈編碼的基礎上再增加圈數的編碼,以擴大編碼器的測量范圍,這樣的絕對編碼器就稱為多圈式絕對編碼器,它同樣是由機械位置確定編碼,每個位置編碼唯一不重復,而無需記憶。多圈編碼器另一個優點是由于測量范圍大,實際使用往往富裕較多,這樣在安裝時不必要費勁找零點,將某一中間位置作為起始點就可以了,而大大簡化了安裝調試難度。多圈式絕對編碼器在長度定位方面的優勢明顯,已經越來越多地應用于工控定位中。
    信號輸出
       信號輸出有正弦波(電流或電壓),方波(TTL、HTL),集電極開路(PNP、NPN),推拉式多種形式,其中TTL為長線差分驅動(對稱A,A-;B,B-;Z,Z-),HTL也稱推拉式、推挽式輸出,編碼器的信號接收設備接口應與編碼器對應。   信號連接—編碼器的脈沖信號一般連接計數器、PLC、計算機,PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分,開關頻率有低有高。   如單相聯接,用于單方向計數,單方向測速。   A.B兩相聯接,用于正反向計數、判斷正反向和測速。   A、B、Z三相聯接,用于帶參考位修正的位置測量。   A、A-,B、B-,Z、Z-連接,由于帶有對稱負信號的連接,電流對于電纜貢獻的電磁場為0,衰減最小,抗干擾最佳,可傳輸較遠的距離。   對于TTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達150米。   對于HTL的帶有對稱負信號輸出的編碼器,信號傳輸距離可達300米。

     
     

     

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