传感器实习报告(共3篇)
第1篇:传感器实习报告
学号
天津城建大学
实习报告
生产实习
起止日期: 2015年9月7日至2015年10月2 日
学班成生姓名 级 绩
指导教师(签字)
控制与机械工程学院 2015 年10 月 2日
目录
一、实习目的及要求 .....................................................................................................................................3
二、实习任务 .................................................................................................................................................3
三、实习内容 .................................................................................................................................................4
1、公司背景介绍 ...................................................................................................................................4
2、实习单位及岗位介绍 .......................................................................................................................4
3、传感器工作原理介绍 .......................................................................................................................4
四、实习总结 .................................................................................................................................................7
一、实习目的及要求
古语有云:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。社会实践是一个很好的亲身体验社会生活的机会, 通过我们用自己的眼睛去看、用自己的耳朵去听、用自己的头脑去分析,动手动脑,使感性认知增强,通过实践可以增长不少见识,加深对社会的了解,这些进步不仅对思考能力有帮助,而且对今后的发展也是有利的。学校要提高教育教学质量,在注重理论知识学习的前提下,首先要提高生产实习管理的质量。生产实习教育教学的成功与否,关系到学校的兴衰及学生的就业前途,也间接地影响到现代化建设。它不仅是校内教学的延续,而且是校内教学的总结。可以说,没有生产实习,就没有完整的教育。
实习的根本目的在于:
1、使学生通过实践了解和掌握电子产品及系统的生产环节,建立电子产品生产流程概念。
2、培养学生掌握电子产品的组装和调试方法的技能,并获得组织和管理生产的初步知识。加强学生理论联系实际,观察问题分析问题以及解决问题的能力和方法。
3、掌握常用元器件的认识和测量,学会基本仪器、基本工具的使用,如万用表、示波器、稳压电源,扫频仪掌握焊接、调试的基本方法。
4、解一种以上电子仪器设备的研发、生产、调试流程及相关电子生产工艺和焊接技术.
5、了解电子工厂的生产组织、生产管理、一般工艺流程、主要生产设备等,了解产品开发与设计的过程。
6、要求产品焊接前,应对元器件、组件进行挑选,仔细检查电子元器件、组件和电子线路板的外观、力学性能、电气性能及可焊性等方面的质量,凡有问题的部件应剔除,不得进入焊接工序。
二、实习任务
1、了解传感器的加工、制造工艺和生产流程,并按要求和规范进行手动操作。
2、要求设计出的传感器的规格,并了解其工作原理,检测元件的合格与否,并找出其问题所在。
三、实习内容
1、公司背景介绍
天津市丽景微电子设备有限公司是一家高新技术企业,座落于天津华苑新技术产业园区,专业从事多媒体电教设备的研发、销售及服务工作。传感器技术在当代科技领域中占有十分重要的地位,是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点,在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起,日本就将传感器技术列为优先发展的高打捞技术之首,美国等西方国家也将传感器的基本知识列为国家科技和国防技术发展的重点内容。当前,世界上正面临着一场新的技术革命,这场革命的主要基础就是信息技术。信息技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域都带来了巨大的、广泛的、深刻的变化,是当今人类社会发展的强大动力。并且正在改变着传统工业的生产方式,带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革。在军事国防、航空航天、海洋开发、生物工程、医疗保健、商检质检、环境保护、安全范围、家用电器等方面,几乎每一个现代化项目也都离不开传感器技。公司在成立之初本着“以技术开发为核心,以产品为基础。”的经营理念和“适应于市场,服务于客户”的经营准则。依托高新技术和高素质的研发队伍、销售队伍,服务于信息产业教育设备领域。在新技术,新产品发展的今天,我们加倍努力,不断创新,把更先进更可靠的产品推向市场,为用户提供性价比的产品和一流的技术服务。
天津市丽景微电子设备有限公司是在中国境内生产称重传感器,传感器配套附件,并提供称重、工业测量及控制完整解决方案的专业性公司之一。我们凭借自身对传感器产品的专注和不懈追求,不断进取的研发努力,专业的生产技术,可信赖的产品品质,面向多种工业部门,包括:衡器制造、冶金、石油化工、食品生产、机械制造、造纸、钢铁、交通、矿山、水泥、纺织等行业提供精确、可靠、专业的产品及技术服务。作为称重和工业测控核心产品的专业制造商,我们深感责任重大。我们深信:只有对新技术不断追求,对产品及制造技术的不断革新,才能够给予我们的顾客更强有力的支撑,才能更为有效的保障合作伙伴的长期利益。
2、实习单位及岗位介绍
学习电气工程及其自动化专业必然我要在电子行业实习,因此此次实习所选择的实习单位是天津市丽景微电子设备有限公司。
3、传感器工作原理介绍
压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差,本文将介绍这四种误差产生的机理和对测试结果的影响,同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。
目前市场上传感器种类丰富多样,这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括最基本的变换器,也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。由于存在这些差异,设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差,这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况下,补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。
本文以本公司的压力传感器为例,所涉及的概念适用于各种压力传感器的设计应用。
本公司生产的主流压力传感器是一种单片压阻器件,该器件具有3类:
1、基本的或未加补偿标定;
2、有标定并进行温度补偿;
3、有标定、补偿和放大。
偏移量、范围标定以及温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现,这种薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。
该传感器通常与微控制器结合使用,而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后,通过模数转换器的变换,该模型可以将电压量转换为压力测量值。
传感器最简单的数学模型即为传递函数。该模型可在整个标定过程中进行优化,并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。
从计量学的角度看,测量误差具有相当严格的定义:它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力,但可以通过采用适当的压力标准加以估计,计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10倍的仪器作为测量标准。
由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力,测得的压力将误差。
这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成:
a.偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定,因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。
b.灵敏度误差,产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值,灵敏度误差将是压力的递增函数(见图1)。如果灵敏度低于典型值,那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。
c.线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素,该误差的产生原因在于硅片的物理非线性,但对于带放大器的传感器,还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线,也可以是凸形曲线。
d.滞后误差:在大多数情形中,滞后误差完全可以忽略不计,因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。
标定可消除或极大地减小这些误差,而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数,而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用,而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。
一点标定法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差,这类标定方法称为自动归零。
偏移量标定通常在零压力下进行,特别是在差动传感器中,因为在标称条件下差动压力通常为0。对于纯传感器,偏移量标定则要困难一些,因为它要么需要一个压力读取系统,用以测量其在环境大气压力条件下的标定压力值,要么需要获取期望压力的压力控制器。
差动传感器的零压力标定非常精确,因为标定压力严格为0。另一方面,压力不为0时的标定精确度取决于压力控制器或测量系统的性能。
选择标定压力
标定压力的选取非常重要,因其决定了获取最佳精度的压力范围。实际上,经过标定后实际的偏移量误差在标定点处最小并一直保持较小的值。因此,标定点必须根据目标压力范围加以选择,而压力范围可以不与工作范围相一致。
为了将输出电压转换为压力值,由于实际的灵敏度往往是未知,因此在数学模型中通常采用典型灵敏度进行单点标定。
红色曲线表示进行偏移量标定(PCAL=0)后的误差曲线,可以发现误差曲线相对于表示标定前误差的黑色曲线产生了垂直偏移。
这种标定方法与一点标定法相比要求更为严格,实现成本也更高。然而与一点标定法相比,该方法可显著提高系统的精度,因为该方法不仅标定了偏移量,还标定了传感器的灵敏度。因此在误差计算中可以使用灵敏度实际值,而非典型值。
绿色曲线表示精度提高。在这里,标定是在0至500兆巴(满标度)条件下进行。由于在标定点上误差接近于0,因此为了在期望的压力范围内得到最小的测量误差,正确地设定这些点就显得尤为重要。
某些应用中要求在整个压力范围内保持较高的精确度。在这些应用中,可以采用多点标定法来得到最理想的结果。在多点标定法中,不仅考虑了偏移量和灵敏度误差,还考虑了大部分的线性误差,紫红色曲线所示。这儿用的数学模型与每个标定间距(在两个标定点之间)的两级标定完全一样。
2、三点标定
如前所述,线性误差具有一致的形式,且误差曲线符合二次方程的曲线,具有可预测的大小和形状。对于未采用放大器的传感器更是如此,因为传感器的非线性从本质上是基于机械原因(这是由硅片的薄膜压力引起)。
线性误差特性的描述可以通过计算典型实例的平均线性误差,确定多项式函数(a×2+bx+c)的参数而得到。确定了a、b和c后得到的模型对于相同类型的传感器都是有效的。该方法能在无需第3个标定点的情况下有效地补偿线性误差。
MPX2300的补偿实例,MPX2300是一种主要应用于血压测量的温度补偿传感器。多项式模型可由10个传感器的平均线性误差得到,补偿后的误差约为最大初始线性误差的十至二十分之一。
该误差补偿方法只需两点标定即可将低成本传感器改进为高性能器件(误差小于满标度的0.05%)。
当然设计工程师要根据实际应用的精确度要求,选择最适合的标定方法,此外还需要考虑系统成本。由于有多种集成度和补偿技术可供选择,设计工程师可根据不同的设计要求选择适当的方法。
四、实习总结
作为学生,我们更多的是课本的知识的理解,理论的优势是我们的特色,但是怎样将理论结合实际却是摆在我们面前的难题。当然实习中还有着更多的感触,包括学习,生活,工作各个方面。
就学习而言,专业实习它更偏重于应用,更加细致,要求也更加严格。作为应届毕 业生的我们要想适合自己的工作,在实际中实现自己的理想,必需不断的增加自己的能力,做事情更加专注。就生活而言,专业学习展示给我们看各个不同的行业的人们的生活,不同行业的人们将自己的行业融入自己的生活,这样大的人群的生活展示给我们未来的生活远景,选择什么样的生活也是我们现在的最重要的抉择。一旦下定决心,也就要开始为自己的生活做准备,胜利是属于有准备的人的。现在的我就要为自己的生活做准备,不断的充实自己。就工作而言,无疑的本次的电气专业专业实习,展示给我们了多种职业,而作为应届毕业生,择业的选择是大多数人所面对的问题。就我们电气专业而言,面试时常遇见的问题就是“电气专业是干什么的?”或许大多数的学生跟我一样对电气专业并没有清晰的概念,所以也并不能很好的回答这样的问题。不管怎样,勤劳的人是让人钦敬的,但所接触的朋友说“多年的工作让我清楚这个社会的运转不是控制在辛勤劳动的人手上,而是那一班根深帝固的政治家、资本家手中,工作中的认真负责不是为了讨好表现,而是为了要冶练自己的品性,是在为自己,不是为老板”上面的认识都是正面的,也是自己受益的主要部分,但就个人而言,本次的电气专业实习更多的是让自己认识到自己的不足。作为一个即将毕业的应届生,通过此次的实习,更多的是对大学四年的回顾和反省。进入了社会,和学校的感觉是完全不一样的。只有在刚进入公司的一个月里,大家还把你当作新人,时间久了公司的领导就把你与其它同事相比较;当你开始跑客户时,客户把你与做了很多年的销售相比较,把再把你当新人看待,而你把你当作一个正式的有能力的人使用。那些员工忙忙碌碌的来来去去,坚定的态度是那么一点一滴在铸就起来,一个被人认可的人首先一定是一个认真负责的人,一个认真负责的人无论到哪里都可以站得正。相对于经验和技术而言,这些都是可以积累的,可以日久能熟的,但是否能有正确的态度却是因人而异的,有的人永远让人感觉畏锁。我从来没有把现在的工作当作实习,我就是认定我是在工作,而不是来学习东西的。我是为工作而学习,学习是为了把工作做得更好。总的来说,我们这一次实习是比较成功的,大家都能学习到了很多在校园、在课堂上、课本上学不到的东西,也了解很多和懂得了做人的道理,特别是体会到生活中的艰辛和找工作的不容易。感谢这次实习,感谢这次实习的教师,感谢为我们争取了这实习机会的领导。这次实习,一定会令我的人生走向新一页!
第2篇:传感器实习报告
光敏传感器实训报告
学校:
福建信息职业技术学院
系别:
机电
班级:
机电10**班
姓名:
李** 学号: **** 指导老师:
目录
一:任务书 二:正文
《一》:实验目的《二》:实验内容
《三》:实验仪器
《四》:实验原理
《五》:实验步骤
三 :调试与结论
《一》:调试步骤
《二》:调试中的错误分析及解决 《三》:结论
四:实习小结
一:
任务书
按电路图将以下元件焊接到万能板上:
1、M0C3021(一片); 2、6脚IC座(1片);3、光敏电阻(1个); 4、9013(2个);5、1000UF/25V(1个);6、3P电源端子(2个);7、二极管IN4007(4个);8、圆孔排针(3孔);9、2MΩ可调电阻器(1个);10、12V/0.5W稳压二极管(1个);11、导线(1米);12、BT136(1片);13、万能板(1块);14、固定柱(4个);15、电阻68KΩ/5W(1个),22 KΩ(1个),2.2 KΩ(1个),10 KΩ(1个)焊接要求:
1、电路板上无跳线,原件贴板; 2、元件排版合理美观;
3、焊接路线整齐,表面光滑美观; 4、强电之间电路间隔需不少于4MM;
(附电路图)
二:
正文
《一》:实验目的 1、2、学习掌握光敏电阻工作原理 3、学习掌握光敏电阻的基本特性及应用 4、掌握对电烙铁的应用级提高焊接技术 5、掌握原理图和接线电路的实际转换
《二》:实验内容
1、光敏电阻的暗电阻,亮电阻的测试; 2、其他元器件的测试; 3、调试电路; 《三》:实验仪器
1:光敏电阻实习元件(见任务书中的元件清单)2:电烙铁及相应的陪套电工工具 3:万用表一台
《四》:实验原理
光敏电阻的工作原理和结构
在黑暗的环境下,它的阻值很高;当受到光照并且光辐射能量足够大时,光导材料禁带中的电子受到能量大于其禁带宽度ΔEg 的光子激发,由价带越过禁带而跃迁到导带,使其导带的电子和价带的空穴增加,电阻率变小。当光照射到光电导体上时,若光电导体为本征半导体材料,而且光辐射能量又足够强,光导材料价带上的电子将激发到导带上去,从而使导带的电子和价带的空穴增加,致使光导体的电导率变大。为实现能级的跃迁,入射光的能量必须大于光导体材料的禁带宽度Eg,即
式中ν和λ—入射光的频率和波长。
一种光电导体,存在一个照射光的波长限λC,只有波长小于λC的光照射在光电导体上,才能产生电子在能级间的跃迁,从而使光电导体电导率增加。
光敏电阻的结构如图所示。管芯是一块安装在绝缘衬底上带有两个欧姆接触电极的光电导体。光导体吸收光子而产生的光电效应,只限于光照的表面薄层,虽然产生的载流子也有少数扩散到内部去,但扩散深度有
限,因此光电导体一般都做成薄层。为了获得高的灵敏度,光敏电阻的电极一般采用硫状图案,结构见下图2:
MOC3021的工作原理及参数
moc3021是摩托罗拉生产的可控硅输出的光电耦合器;常用做大功率可控硅的光点隔离触发器,且是即时触发的;还有moc3041、moc3061、moc3081等,是过零触发的。
基本参数:
moc3021,采用DIP 封装方式。
通道数:1
隔离电压:7500V
输出类型:三端双向可控驱动
输入电流:60mA
输出电压:400V
封装类型:DIP
针脚数:6
光电耦合器类型:SCR/三端双向可控硅开关输出
封装类型:DIP-6
工作温度范围:-40°C to +85°C
电流, 有效值 最大:100mA
触发电流, If 最大:15mA
输出电压 最大:400V
阈值电流, If on:15mA
阻断电压:400V
MOC3021原理图 《五》:实验步骤
1、检查各元件的好坏情况,熟悉元件的结构及接线方式; 2、按原理图先在万能板上计划元件的分布及布线,做到板上无跳线,强电间的路线间隔大于4MM;
3、用电烙铁将元件按照焊接习惯焊接(先将小元件焊接等焊接要求和习惯焊接,在焊接中注意元件的接口顺序。)
4、焊接完毕后先用万用表测试个线路的电阻,检查是否有虚焊或线路短接等
5、检查无误后就接上弱电进行电路的调试;
三:
调试与结论
《一》:调试步骤:在上弱电前,光敏电阻和MOC3021没接入电路,将发光二极管接入6脚IC座的1、2脚,调节学生实验用电变压器使其输出电压为12V,在稳压二极管的正极接入电源正极,在稳压二极管的正极接入电源负极,上电后若灯有亮则将光敏电阻接入圆孔排针的1、3口,灯不亮(或亮着)此时调节可变电阻器使灯从灭到亮(或从亮到灭),用手遮住光敏电阻如果灯有亮,说明该电路在弱电中可以使用。《二》:调试中的错误分析及解决
第一次在通电时发光二极管不亮,用万用表检查是否有短路或虚焊,检查二极管是否接反。发现有一路虚焊。
第二次,不管怎样调节可变电阻灯都不亮,用万用表测试电路,发现可变电阻有一脚没焊接。《三》:结论
光敏电阻,在无光照时光敏电阻阻值大,通过电阻的电流减小,通过灯的电流增加;在有光照时光敏电阻阻值小,通过电阻的电流大,则通过灯的电流减小。该电路运用光敏电阻的原理使灯在无光下发光,有光时熄灯。根据光敏电阻工作原理而应用于照相机,太阳能庭院灯,草坪灯,验钞机,石英钟,音乐杯,礼品盒,迷你小夜灯,光声控开关,路灯自动开关以及各种光控玩具,光控灯饰,灯具等光自动开关控制领域。
四:
实习小结
通过一周对传感器的实训,使我得到了不少的收获,一方面加深了我对课本理论知识的认识,另一方面也提高了实验操作能力。以下是我在本次实训中的体会和经验。
这次实训难易程度比收音机的实训会简单些,但是也是有它不一样的地方。本次实训电路板元件排放需要自己去设计,若有差错将会产生布线麻烦,上次只需按照电路板上的标号把元器件焊接上就行了,这次是自己布线,一个好的布线可以减少电路的焊接。焊接工艺将在此表现出来,焊的不好的就像狗啃似的,应了那:“横看成岭侧成峰”,诗句。在焊接过程中电烙铁不能与元件接触过久,以防元件烧坏或击穿,在放置元件应注意他们的引脚功能和电阻阻值的不同,特别是二极管的正负极,经过长时间的小心焊接终于把元件都接通了,遗憾的是焊接完模样后,还真像老师说的像狗啃似的,对于我的焊接技术还的多多加强。
焊接完后用万用表测试电路以防有虚焊和短路等,在弱电的调试中需要有让耐心去调节变阻器,发现问题需要及时差出原因和做出解决方法,当自己找不出问题所在时还得请同学帮忙检查比较容易,而且在调试时还得边做好相应的笔记总结经验。通220V电源要注意电源正负极,如果电路有误还会导致元件爆炸,这让我心惊胆战啊!新怕爆了就完了,还好最后没事灯顺利的在无光下亮了。此时的一笑就是成功的喜悦,虽然焊接工艺不好,分数低了。
通过此次实训使我对光敏电阻的认识及对传感器的进一步了解,在电路板的设计和电烙铁的焊接使我明白要完成一件事单单有耐心是不够的还得要有方法和技巧。
第3篇:传感器专业实习报告
专业认识报告
一:振动传感器的原理及结构
在高度发展的现代工业中,现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势,而测试系统的最前端是传感器,它是整个测试系统的灵魂,被世界各国列为尖端技术,特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术,为传感器的发展提供了良好和可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益,且数字化、多作用和智能化是现代传感器发展的重要特征。
工程振动测试方法
在工程振动测试领域中,测试手段和方法多种多样,但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类。
1、机械式测量方法
将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,它能测量的频率较低,精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。
2、光学式测量方法
将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。
3、电测方法
将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量),然后再对电量进行测量,从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得最广泛的测量方法。
上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同,但是,组成的测量系统基本相同,它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。
1、拾振环节。把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号,完成这项转换工作的器件叫传感器。
2、测量线路。测量线路的种类甚多,它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如,专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等;此外,还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。
3、信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号,可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器(如电子电压表、示波器、相位计等)、记录设备(如光线示
波器、磁带记录仪、X―Y 记录仪等)等。也可在必要时记录在磁带上,然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理,从而得到最终结果。
传感器的机械接收原理
振动传感器在测试技术中是关键部件之一,它的作用主要是将机械量接收下来,并转换为和之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。
振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量,而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量,然后由机械接收部分加以接收,形成另一个适合于变换的机械量,最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。
二:振动传感器的应用
1、相对式电动传感器
电动式传感器基于电磁感应原理,即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时,导体两端就感生出电动势,因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。
相对式电动传感器从机械接收原理来说,是一个位移传感器,由于在机电变换原理中应用的是电磁感应电律,其产生的电动势同被测振动速度成正比,所以它实际上是一个速度传感器。
2、电涡流式传感器
电涡流传感器是一种相对式非接触式传感器,它是通过传感器端部和被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽(0~10 kHZ),线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点,主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量。
3、电感式传感器
依据传感器的相对式机械接收原理,电感式传感器能把被测的机械振动参数的变化转换成为电参量信号的变化。因此,电感传感器有二种形式,一是可变间隙,二是可变导磁面积。
4、电容式传感器
电容式传感器一般分为两种类型。即可变间隙式和可变公共面积式。可变间隙式可以测量直线振动的位移。可变面积式可以测量扭转振动的角位移。
5、惯性式电动传感器
惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态,其可动部分的质量应该足够的大,而支承弹簧的刚度应该足够的小,也就是让传感器具有足够低的固有频率。
根据电磁感应定律,感应电动势为:u=Blx&r
式中B为磁通密度,l为线圈在磁场内的有效长度,r x&为线圈在磁场中的相对速度。从传感器的结构上来说,惯性式电动传感器是一个位移传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生,根据电磁感应电律,当线圈在磁场中作相对运动时,所感生的电动势和线圈切割磁力线的速度成正比。因此就传感器的输出信号来说,感应电动势是同被测振动速度成正比的,所以它实际上是一个速度传感器。
6、压电式加速度传感器
压电式加速度传感器的机械接收部分是惯性式加速度机械接收原理,机电部分利用的是压电晶体的正压电效应。其原理是某些晶体(如人工极化陶瓷、压电石英晶体等,不同的压电材料具有不同的压电系数,一般都可以在压电材料性能表中查到。)在一定方向的外力作用下或承受变形时,它的晶体面或极化面上将有电荷产生,这种从机械能(力,变形)到电能(电荷,电场)的变换称为正压电效应。而从电能(电场,电压)到机械能(变形,力)的变换称为逆压电效应。
因此利用晶体的压电效应,可以制成测力传感器,在振动测量中,由于压电晶体所受的力是惯性质量块的牵连惯性力,所产生的电荷数和加速度大小成正比,所以压电式传感器是加速度传感器。
7、压电式力传感器
在振动试验中,除了测量振动,还经常需要测量对试件施加的动态激振力。压电式力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小和重量轻等优点,因而获得广泛应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的压电效应,即压电式力传感器的输出电荷信号和外力成正比。
8、阻抗头
阻抗头是一种综合性传感器。它集压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体,其作用是在力传递点测量激振力的同时测量该点的运动响应。因此阻抗头由两部分组成,一部分是力传感器,另一部分是加速度传感器,它的优点是,保证测量点的响应就是激振点的响应。使用时将小头(测力端)连向结构,大头(测量加速度)和激振器的施力杆相连。从“力信号输出端”测量激振力的信号,从“加速度信号输出端”测量加速度的响应信号。
注意,阻抗头一般只能承受轻载荷,因而只可以用于轻型的结构、机械部件以及材料试样的测量。无论是力传感器还是阻抗头,其信号转换元件都是压电晶体,因而其测量线路均应是电压放大器或电荷放大器。
9、电阻应变式传感器
电阻式应变式传感器是将被测的机械振动量转换成传感元件电阻的变化量。实现这种机电转换的传感元件有多种形式,其中最常见的是电阻应变式的传感器。
电阻应变片的工作原理为:应变片粘贴在某试件上时,试件受力变形,应变片原长变化,从而应变片阻值变化,实验证明,在试件的弹性变化范围内,应变片电阻的相对变化和其长度的相对变化成正比。
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