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News 传感知识
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发布时间: 2019 - 08 - 23
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角度数字编码器码盘的材料根据与之配套的敏感元件不同而不同。码盘的内孔由安装于被测轴的轴径所决定,码盘的外径由码盘上的码道数决定,而码道的数目由分辨率决定。如若码道数目为n,则分辨率为1/2n。码道的宽度由敏感元件的几何参数和物理特性决定。角度数字编码器有两种基本类型:绝对式编码器和增量式编码器。    和绝对式编码器相对应的是增量式编码器。增量式编码器能以数字形式确定轴相对于某个基准点的瞬时角位置,也可以用于测量角速度。    增量式编码器    1)增量式编码器的组成    增量式编码器由码盘、敏感元件和计数电路组成,现分述如下:    (1)码盘    为绝对式编码器系统研究的大部分技术也适用于增量式编码器,只是码盘的构成不同。增量式编码器向码盘设立了内轨道和外轨道,外轨道有两个轨道:第一个外轨道是增量计数轨道,它根据分辨率的大小设置扇形区,即只有一位轨道;第二个外轨道是方向轨道,它和计数轨道有相同数目的扇形区,只是移动了半个扇形区。如果一个周期是两个扇形区(导电-不导电),那么这两个轨道的输出相差90°(电角度),或超前,或滞后,用于识别是顺时针旋转,还是逆时针旋转,从而决定计数器作减法计数,还是作加法计数。内轨道称基准轨道,它只有一个单独标志的扇形区,用于提供基准点,其输出脉冲将用来使计数器归编码器的能指示绝对位置的二进制码或循环码,它的每一个位的“1”输出,只是角位移的增量。下图示出了增量编码器的轨道和输出的关系。    增量编码器的轨道和输出的关系图    (2) 敏感元件    增量式编码器的敏感元件可以采用绝对编码器中的任一种。可以是接触式的(电刷),也可以是非接触式的(光电系统或磁电系统)。因此,它们要和码盘相适应。    (3)计数器    增量式编码器由于计算的是角位移的增量,所以为了计算相对于某个基准位置角位移的实际大小和方向,必须设置一个...
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发布时间: 2019 - 08 - 21
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根据光电变换原理可制作很多光电传感器,如下图所示,今天,为大家介绍光电传感器器件之一——光电管,一起来看看吧。    利用物质在光的作用下发射电子即外光电效应制成的光电器件,一般都是真空或充气的,如光电管和光电倍增管。    光电管有真空光电管和充气光电管。两者结构相同,所不同的是充气光电管内充有少量的惰性气体氩或氖。当充气光电管的阴极被光照射后,光电子在飞向阳极的途中,和气体的原子发生碰撞而使气体电离,因此增加了光电流,从而使光电管的灵敏度增加。但充气光电管的光电流与入射光强度不成比例关系,而且有稳定性较差、惰性大、温度影响大、容易衰老等一系列缺点。目前,由于放大技术的提高,对于光电管的灵敏度不再要求那样严格,况且最近真空式光电管的灵敏度也在不断提高。在自动检测仪表中,由于要求温度影响小和灵敏度稳定,所以一般都采用真空式光电管。    1.光电管的伏安特性    下图示出了一种充气式光电管的伏安特性。    充气式光电管的伏安特性    2.光电管的光电特性    当光电管的阳极和阴极之间所加的电压一定时,光通量与光电流之间的关系叫光电管的光电特性。其特性曲线如下图所示。光电特性曲线的斜率(光电流与入射光光通量之比)称为光电管的灵敏度。    图 光电管的光电特性    3.光电管光谱特性    光电阴极材料不同的光电管,有不同的红限ν0,因此可用于不同的光谱范围。除此之外,即使照射在阴极上的人射光的频率大于红限ν0,并且强度相同,但随着频率的不同,阴极发射的光电子的数量还会不同,即同一光电管对不同频率光的灵敏度不同,如下图所示。这就是光电管的光谱特性。    图10-80光电管的光谱特性     所以,对各种不同波长区域的光,应选用不同材料的光电阴极。国产GD-4型的光电管,阴极是用锑铯材料制成的,其红限纟λ0 =7000A,它对可见光范围的入射光灵敏度比较高,转换效率...
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发布时间: 2019 - 08 - 19
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热流测量能提供一些只靠温度测量是无法得到的、非常重要而且详尽的数据。现在热流传感器在各行各业研究中应用越来越广。不仅在建筑、节能等领域,在防火,保温等领域也用广泛应用,例如应用热流传感器研究手术服材料的保温效果。    首先热流传感器分为接触式与非接触式的。接触式热流传感器测量传导热流,对流热流,辐射热流;非接触式热流传感器主要测量辐射热流,对流热流。    1、接触式热流传感器应用时要贴在,或埋在被测物中,例如建筑材料热流测量,管道热流测量,锅炉热流测量,皮肤热流测量等。    这类热流传感器的选择主要看应用场合,决定测量温度,传感器大小。    例如:微型传感器主要用于生物医学,生理学,动物热损失,电厂等。    圆盘热流传感器直径为25.4mm,主要用于麻醉学,低体温症,生命科学,通用研究等。    圆盘热流传感器直径为19mm,主要用于服装、防护服研究,低体温症研究,运动研究,生命科学等。    高精度高温热流传感器由陶瓷高温材料制成,配不锈钢外壳。 可精确测量、记录和控制极端环境(例如; 窑壁、炉管、核能发电机等)的热流。    2、非接触热流传感器与被测物等有一定距离,测量辐射热流及对流热流;这种一般又分为总热流传感器,与辐射热流传感器。总热流传感器包括辐射热流及对流热流;辐射热流传感器仅测量辐射热流,一般是在总热流传感器加装窗口,屏蔽掉对流热流。    从制作原理上,这种热流传感器又分为Gardon式热流传感器与Schmidt Boelter传感器(塞式热流传感器)。    非接触热流传感器广泛应用于地面和飞行航空试验、火灾试验、可燃性试验热流标准、传热研究、材料开发和窑炉开发。    热流传感器 - MF180和热流传感器 - MF180M这两款质量突出的热流传感器。这两款热流传感器适合材料内部的热流的直接测 ,也适合制冷剂的辐射流的测量 。测试原理有三种热...
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发布时间: 2019 - 08 - 12
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智能技术正在走向世界。每个行业都必须适应新的智能世界,制造业也不例外。实际上,通过整合智能技术,制造业将获得最大收益。通过安装智能技术,工厂可以变得更加精简、更高效地生产产品,甚至变得更加环保。    这样的生产线可以通过智能传感器进行改进    从事智能制造行业的人都知道,踏上智能制造这条路,首先第一步就是需要安装智能传感器,那我们先来了解智能传感器有哪些类型,从工厂旧时代进入智能世界。    1.智能跟踪传感器    智能跟踪传感器能监控工厂生产。智能跟踪传感器在每个制造步骤收集信息,报告工厂车间所有机器之间的交互。这些传感器还向工厂操作员发送数据结果,可以自动检测和传达装配线或生产过程中的问题。在智能跟踪传感器出现之前,工厂依靠工人对生产过程保持监控,而现在工厂可以依靠智能跟踪传感器消除人为错误。    2.能源管理传感器    能源管理传感器跟踪和分析工厂的能源使用情况。这些传感器收集有关电力使用和设备管理的信息,提供电力和公用事业账单分析,帮助管理人员制定降低总体能耗的计划。降低能耗使工厂对环境更加友好 ,并且节省了公司资金。    3.机械健康传感器    机械健康传感器跟踪机器本身的健康状况,而不是整体生产过程的健康状况。这些传感器的目标是延长机器的使用寿命。当机械健康传感器检测到损坏的机器时,它们会发出警报以提示快速修复响应。它们还可以预测在不久的将来可能发生的问题,允许在问题变得严重之前解决。这允许工厂避免被迫减速或关闭生产,节省了金钱和时间。    4.射频识别(RFID)传感器    由于能够读取RFID标签中包含的信息,RFID传感器可以跟踪资产,包含标识或其他信息的RFID标签可以附在个别件或库存集合上;RFID传感器在组装生产线或生产过程中扫描这些标签。RFID标签和传感器一起使用,可以提供适当的零件识别,防止库存损失并确保最终产品的完整性。它们...
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发布时间: 2019 - 08 - 01
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光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。    光电传感器组成    光电传感器在一般情况下,有三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路。    发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。    光电传感器工作原理    光电元件是光电传感器中最重要的组成部分,它的核心工作原理是不同类型的光电效应。根据波粒二象性,光是由光速运动的光子所组成, 当物体受到光线照射时,其内部的电子吸收了光子的能量后改变状态,自身的电性质也会发生改变,这样的现象称为光电效应。    根据电属性状态的不同变化,将光电效应分为以下四种:    1)外光电效应    在光线作用下使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。基于外光电效应的光电元件有光电管,光电倍增管等    2)光生伏特效应    在光线作用下,物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。基于光生伏特效应的光电元件有光电池和光敏二极管、三极管等    3)热释电现象    热电材料受红外光等照射时,若其表面温度上升或下降,则该表面产生电荷的现象。    4)光电导效应    半导体内的电子吸收光子后不能跃出半导体,使物体的电导率发生变化,或产生光生电动势的现象称为内...
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发布时间: 2019 - 07 - 29
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激波管是压力传感器校准的核心设备,用来产生平面激波。所谓激波,是气体某处压力发生突然变化,压力波高速传播。波的速度与压力变化强弱有关,压力变化越大,波速越高。传播过程中,波阵面到达某处,该处气体压力、密度和温度都发生突变;波阵面未到处,气体不受波的扰动;波阵面过后,波阵面后面的气体温度、压力都比波阵面前面的髙,气体粒子向波阵面前进的方向流动,其速度低于波阵面前进速度。    激波波阵面很薄,它与分子平均自由路程处于同一数量级。在试验中,激波的厚度足可以忽略不计。气体压力由波前压力跃升到波后的压力只需要10-8~10-9s。    激波管的结构如下图所示。    激波管结构简图    其基本结构为一个圆形或方形断面的直管,中间用膜片隔分为两段。一段为高压段,一段为低压段。用破膜针刺破膜片,高压段气体就向低压段挤过去,形成向低压段的激波,两气体接触面也向低压段前进,前进速度低于激波。下图示出了激波管各工作阶段示意图。激波管高压和低压段的气体,可以是空气-空气、氮气-空气等。    激波管各工作阶段示意图    图(a)为破膜前的压力状况。(b)为破膜后的压力状况。在低压段,激波以超音速向右推进,其速度为W。激波未到处,压力P1保持不变,激波后面至接触面间的压力为P2(P1﹤P2﹤P3),激波后面的气体也向低压段运动,与接触面等速。接触面与激波的速度差(w-u2)小于该点气体声速。    在高压段,破膜时膜片附近产生稀疏波,以该处声速向左(与激波反向)传播。稀疏波经过的点,压力下降为p4(p4=p2),即稀疏波右段和激波左段气体压力相等,速度相同,但以接触面为分界线。两边气体温度不同,靠近激波一侧,因压力跃升过程气体受压缩导致温度升高,随之,该处声速升高;靠近稀疏波一侧的气体,因气体膨胀导致温度下降,该处声速随之降低。稀疏波到达高压段端部并被反射从左向右传播的过程如图(c)所示。...
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发布时间: 2019 - 07 - 25
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有时候我们需要进行一些牢靠的温度测量,那我们就需要知道一些正确选择温度传感器的方法,帮助我们选择正确的温度传感器。一般检验中常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻、铂电阻(RTD)和温度IC等,我们来了解一下:    1、热电偶    热电偶是温度测量中常用的传感器。其主要优点是宽温度规划和习气各大气环境,并且强健、价低,不需供电,格外便宜。热电偶由在一端联接的两条不一样金属线(金属A和金属B)构成,如图2所示。当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。可用测量的电势差来计算温度。    由于电压和温度对错线性联络,因此需要为参看温度(Tref)作第2次测量,并运用检验设备软件和∕或硬件在仪器内部处理电压—温度转换,以毕竟获得热偶温度(Tx)。Agilent34970A和34980A数据采集器均有内置的测量了运算才干。简而言之,热偶是简略和通用的温度传感器,但热偶并不适宜精度高的运用。    2、热敏电阻    热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降。温度改动会构成大的阻值改动,因此它是活的温度传感器。但热敏电阻的线性度很差,并且与生产工艺有很大联络。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。    热敏电阻体积很小,对温度改动的呼应也快。但热敏电阻需要运用电流源,小标准也使它对自热过失很为活络。    热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵,可测温度规划也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改动构成200Ω的电阻改动。    留心10Ω的引线电阻仅构成可忽略的0.05℃过失。它很适宜需要进行迅速和活络温度测量的电流控制运用。标准小对于有空间恳求的运用是有利的,但要有留心防止自热过失。    3、测量诀窍    热敏电阻体积小是利益,它能很快安稳,不会构成热负载。不过也因此很不强健,大电流会构成自热。由于热敏电...
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发布时间: 2019 - 04 - 26
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一、加速度传感器工作原理       加速度传感器自然是对自身器件的加速度进行检测。其自身的物理实现方式咱们就不去展开了,可以想象芯片内部有一个真空区域,感应器件即处于该区域,其通过惯性力作用引起电压变化,并通过内部的ADC给出量化数值。       Lis3dh是三轴加速度传感器,因此其能检测X、Y、Z的加速度数据,如下图:          在静止的状态下,传感器一定会在一个方向重力的作用,因此有一个轴的数据是1g(即9.8米/秒的二次)。在实际的应用中,我们并不使用跟9.8相关的计算方法,而是以1g作为标准加速度单位,或者使用1/1000g,即mg。既然是ADC转换,那么肯定会有量程和精度的概念。在量程方面,Lis3dh支持(+-)2g/4g/8g/16g四种。一般作为计步应用来说,2g是足够的,除去重力加速度1g,还能检测出1g的加速度。至于精度,那就跟其使用的寄存器位数有关了。Lis3dh使用高低两个8位(共16位)寄存器来存取一个轴的当前读数。由于有正反两个方向的加速度,所以16位数是有符号整型,实际数值是15位。以(+-)2g量程来算,精度为2g/2^15= 2000mg/32768 =0.061mg。       当以上图所示的静止状态,z轴正方向会检测出1g,X、Y轴为0.如果调转位置(如手机屏幕翻转),那总会有一个轴会检测出1g,其他轴为0,在实际的测值中,可能并不是0,而是有细微数值。       在运动过程中,x,y,z轴都会发生变化。计步运动也有其固有的数值规律,因为迈步过程也有抬脚和放脚的规律过程,如下图。“脚蹬离地是一...
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发布时间: 2019 - 03 - 20
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压力传感器很早以前就在医疗行业有所应用,压力传感器在诞生之际就被考虑在医疗行业进行应用,近几年来随着压力传感器性能的进一步提高其在医疗行业的应用也得到很好的发展。 随着压力传感器使用新的技术和新的材料其性能和稳定性得到更好的发展,压力传感器在医疗行业的发展也将进一步提高,现在各国都在投入大量的人力和资金来开放和发展医疗压力传感器。 光纤压力传感器的重要传感元件是法布利-比洛特(FP)型光学干涉仪。干涉仪的两面镜子分别是位于一端的薄膜内表面和位于另一端的光纤尖端。所施加的压力P引起了薄膜的偏移,而此偏移又直接转换成了FP干涉仪空腔长度的变化。为得到薄膜偏移和所施加的压力间的线性关系,传感器的形状和材料都经严格选择。其系可表示为:Lcav(P)=L0+(P-P0S)关于清洁光纤压力传感器的操作注意事项:禁止事项:1、请勿擦拭传感器顶部,在接近传感器顶部几乎1英寸(2.5cm)处停止。任何时候都须注意导管的位置,并且操作时要格外小心动作要轻柔,最重要的是,除拭镜纸外,请勿使用任何其他物体接触传感器顶部。2、请勿将整个传感器浸泡在液体中,这样会损坏导管的光纤连接器,导致质保失效。3、请勿将导管内部的一个结合点(位于透明和琥珀色区域之间)浸没在液体中,避免液体渗入。4、搅拌时,请勿将传感器碰撞或触击溶液碟子的底部或内壁。一般注意事项:1、避免光纤线急剧弯曲半径(50mm)。2、避免拉扯、挤压或扭曲光纤线,尝试解开缠绕的光纤线时请勿拉扯,此时需要耐心小心解开。3、当把导管从光纤信号解调器上取下时,请使用保护罩保护光纤连接器。4、使用后未及时做清洁或者未按要求清洁,可能会使导管质保失效。5、请勿插入任何刷子或泡沫清洁物清洁传感器顶部的凝胶,否则会损坏传感器膜面。6、延迟清洁会显著影响清洁效率。
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发布时间: 2019 - 03 - 19
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陀螺仪传感器的原理:对于不熟悉这类产品的人来说,陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统。在假想的平面上挥动鼠标,屏幕上的光标就会跟着移动,并可以绕着链接画圈和点击按键。当你正在演讲或离开桌子时,这些操作都能够很方便地实现。陀螺仪传感器原本是运用到直升机模型上的,已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上。一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。这就是陀螺仪的原理。我们骑自行车其实也是利用了这个原理,轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。现代陀螺仪可以精确地确定运动物体的方位的仪器,它在现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。传统的惯性陀螺仪主要部分有机械式的陀螺仪,而机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高。70年代提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠。光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。陀螺仪传感器应用国防工业陀螺仪传感器原本是运用到直升机模型上的,而它现在已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上,不仅仅如此现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,所以陀螺仪传感器是现代航空,航海,航天和国防工业应用中的必不可少的控制装置。陀螺仪传感器是法国的物理学家莱昂·傅科在研究地球自转时命名的,到如今一直是航空和航海上航行姿态及速率等最方便实用的参考仪表。开门报警器陀螺仪传感器新的应用:测量开门的角度,当门被打开一个角度后,发出报警声,或者结合GPRS模块发送短信以提醒门被打开了。另外,陀螺仪传感器集 成了加速度传感器的功能...
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