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溫度、壓力、速度、觸摸、聲、重力傳感器原理及應用

發布時間:2017-10-03  發布者:利坤電子

  溫度是測量物體冷熱程度的物理量,溫度是熱力學系統熱運動的能量,溫度不是直接測量的,它是通過物體隨溫度變化的物理量來轉換測量的。熱電偶就是根據熱電勢變化來測量溫度的;熱阻是根據阻值變化來測量溫度的,溫度計是根據體積變化來測量溫度的。溫度傳感器從傳統的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器/控制器到智能溫度傳感器三個發展階段。智能溫度傳感器由溫度傳感器、信號處理器、存儲器與接口電路等組成,有的溫度傳感器還帶控制器(CPU)、多路選擇器等。如今,新型智能溫度傳感器正從模擬量向數字量及網路化發展,以實現多功能、、總線系統化、高   性及性。溫度變送器應用非常廣泛如壓縮機的出口溫度、反應器的表面溫度、電機的軸承溫度、加熱爐的爐膛溫度等;有些電子產品還需對自身的溫度進行檢測,如空調、PLC、計算機、馬達控制器,質量流量計、電磁流量計等。
  壓力是垂直均勻作用在單位面積上的力即垂直力的大小。壓力傳感器的工作原理是被測介質直接作用于傳感器(硅諧振、硅微電容、復合半導體、硅電容等),它將被測參數轉換(硅梁的振動頻率、靜電容量、硅芯片電阻值、電容等)。壓力傳感器在軍事、民用和工業等很多方面都有應用,壓力傳感器可用來測量靜態壓力和動態壓力。壓力傳感器是在自動化系統及汽車中用的   多的傳感器,在化工中主要用于罐頂壓力,塔頂壓力,壓縮機出入口壓力、管線的壓力、潤滑油壓力、反應器床層壓力、爐膛壓力等,在汽車中主要用于檢測氣囊貯氣壓力、傳感器系統流體壓力、注入燃料壓力、發動機機油壓力、進氣管道壓力、空氣過濾系統的流體壓力等。
  速度是單位時間內位移的增量,速度傳感器是能感受被測速度并將其轉換成可用輸出信號的傳感器。速度分為線速度和角速度。測量線速度的為線速度傳感器,它是用來測量直線運動的傳感器,根據輸出電壓與被測物體運動速度成線性關系來測量線速度。線速度傳感器被廣泛應用于化工機械、儀器儀表、地質石油等方面的自動化控制與測量小模數齒輪或其它設備的轉速,工作性能穩定的特點,線速度傳感器輸出方波信號,能夠遠距離傳輸。在機車的牽引控制、車輪滑動保護、列車控制和車門控制過程中都要設計到速度信號的采集問題。這個任務由許許多多的速度傳感器來完成。測量角速度的為角速度傳感器,用于測量旋轉運動的角位移、角速度、角加速度等,早期測量角參數,多采用線加速度計與線位移傳感器,再經過計算得出角參數,這種方法測量誤差比較大。目前多采用陀螺儀原理測量角速度,陀螺儀常被稱為角速度傳感器。陀螺儀的設計和工作原理主要采用振動部件傳感角速度,依賴相互正交的振動和轉動引起科里奧利力。即靜止時,驅動臂在水平方向振動,當發生旋轉時,在科氏力的作用下驅動臂產生垂直運動,引起感應臂的運動,使感應臂產生與旋轉角速度成正比的電勢差。陀螺儀可以固定一個方向,像旋轉的陀螺放在平面上,不論將平面如何傾斜,陀螺的中心軸是不變的。陀螺儀傳感器是基于空間位移和手勢定位的控制系統,具有定軸性和進動性兩個重要特性。如陀螺傳感器裝在手機中就可以固定一個方向,手機移動但是方向保持不變。在射擊游戲中,射擊準心不變,然后通過移動手機位置來瞄準目標。轉速傳感器是測量旋轉物體的轉速并將其轉換為電量輸出。轉速傳感器根據信號可分為模擬和數字兩種。模擬信號輸出值是轉速的線性函數,數字信號輸出值是信號頻率與轉速成正比。由于在自動控制及自動化儀表中大量使用電機(如進/出料泵,空冷風機、壓縮機的電機部分),所以轉速傳感器應用非常廣并且種類很多,常用的轉速傳感器有磁電式、光電式、霍爾式、電容式等。應用案列:柴油機用的轉速傳感器就裝在噴油泵的飛錘齒輪處,當柴油發動機的噴油泵工作時,傳感器的齒輪旋轉,因此在信號線圈中就會產生交流電壓。交流電壓的頻率與發動機的轉速成正比。
  在機電(dian)一(yi)體化操(cao)作臺及(ji)手機上主要搭載的傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)觸(chu)摸傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、聲(sheng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、重力(li)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)等。電(dian)腦及(ji)手機觸(chu)摸屏,在皮膚下面(mian),人體組織中充滿(man)了(le)傳(chuan)導電(dian)解質(一(yi)種有(you)損(sun)電(dian)介質),這種電(dian)解質與電(dian)場相互(hu)作用(yong),這種傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)即電(dian)容(rong)式觸(chu)摸傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi);打電(dian)話時(shi)(shi),把聲(sheng)音轉換成電(dian)信號,這種傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)即聲(sheng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi);用(yong)電(dian)腦或(huo)者手機觀看(kan)視頻、或(huo)網絡購物(wu)時(shi)(shi),把手機從豎變(bian)為橫(heng)著拿時(shi)(shi),頁(ye)面(mian)內容(rong)就自動反應(ying)過來,這就是重力(li)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)的應(ying)用(yong)。

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