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Case 傳感知識(shí)

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現(xiàn)實(shí)生活，由于物體相互作用，力無處不在。人們常常會(huì)因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用，需要去測量力的大小，類似拉力、推力、壓力等等。由于力是一個(gè)有方向有大小的矢量，實(shí)際在測量力的時(shí)候，常需要一個(gè)能夠?qū)⑽锢硇盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號(hào)輸出的裝置，即以力學(xué)傳感器為基礎(chǔ)的裝置。根據(jù)力的大小方向不同，應(yīng)用的環(huán)境要求不同，目前已有很多種力學(xué)傳感器，如稱重傳感器，拉力傳感器，扭矩傳感器等，現(xiàn)如今該類傳感器應(yīng)用非常廣泛。電纜拉力測試以前是通過掛在兩輛卡車上的拉力表拉,其結(jié)果是拉力大小不能控制,拉力有的讀數(shù)受人的行為影響誤差較大,并且存在安全隱患.制作一個(gè)適合電纜拉力刻度的裝置,必須具備如下兩個(gè)功能:一是對測井電纜拉力傳感器進(jìn)行檢測,保證拉力傳感器測得電纜張力數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;二是對使用的電纜定期進(jìn)行拉斷試驗(yàn),給出電纜拉斷力的量化數(shù)據(jù),確保電纜能夠進(jìn)行測井施工的安全性.對此,技術(shù)服務(wù)中心的技術(shù)人員經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),終于解決了制約電纜拉力刻度關(guān)鍵技術(shù)的難題.該裝置采用油壓千斤頂、拉力傳感器、數(shù)顯表和計(jì)算機(jī)等成熟技術(shù)。運(yùn)行可靠，在石油測井行業(yè)屬于首創(chuàng)，體現(xiàn)了裝置在技術(shù)上的創(chuàng)新性與先進(jìn)性，一是測井電纜拉力刻度器既可以進(jìn)行測井電纜拉斷力試驗(yàn)，又可以進(jìn)行拉力傳感器試驗(yàn)；二是測量值既可以通過數(shù)顯表讀數(shù)，又可以通過計(jì)算機(jī)采集，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和以后的查詢。該裝置既能滿足測井施工的電纜拉斷力試驗(yàn)和拉力傳感器校驗(yàn)，也能滿足類似的拉伸力試驗(yàn)。該裝置已在鄂爾多斯工區(qū)大牛地氣國、鎮(zhèn)涇油田和西北油田分公司等施工的區(qū)域推廣使用，做到了定期進(jìn)行現(xiàn)場張力傳感器檢驗(yàn)、電纜拉斷力試驗(yàn)，從而節(jié)約了交通運(yùn)輸成本。拉力傳感器的分類比較多，還有類似內(nèi)螺旋、外螺旋柱式拉力傳感器，吊鉤秤傳感器等等，利用原理均相同：力作用產(chǎn)生形變，使力這個(gè)物理信號(hào)變換為電信號(hào)。由于拉力的測量形式比較多，而為了更加便捷直接去測量拉壓力的大小，拉壓力傳感器在構(gòu)造上，有著不同的變化，但這些變化...

發(fā)布時(shí)間: 2017 - 09 - 22

智能傳感器在微型醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用

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近日，加州理工大學(xué)對外表示，他們借鑒了核磁共振成像（MRI）原理，研制出了一款名為ATOMS的微型醫(yī)療設(shè)備，可以解決使用“智能藥丸”中遇到的這一問題。此外，醫(yī)療人員可以根據(jù)治療需要，通過無線操控設(shè)置該設(shè)備，以讓其對身體病痛處進(jìn)行精確定位或?qū)崟r(shí)監(jiān)測身體狀況。ATOMS，即磁旋轉(zhuǎn)操作的可尋址發(fā)射機(jī)，該種微型醫(yī)療設(shè)備利用的原理恰恰就是磁共振成像中的一個(gè)關(guān)鍵性原理，即梯度磁場會(huì)使不同位置的原子在不同的頻率下共振，從而據(jù)此分辨出不同原子的位置。此處，研究人員要讓ATOMS充當(dāng)?shù)慕巧褪恰霸印薄?jù)了解，該硅芯片包含一組集成的傳感器、諧振器和無線傳輸技術(shù)，使其可以模擬具有磁共振性質(zhì)的原子。對此，研究人員Shapiro表示：“我們希望將此原理運(yùn)用到ATOMS芯片上，然后讓其進(jìn)入體內(nèi)，這樣就可以通過操控，讓體內(nèi)的ATOMS器件以設(shè)定的頻率發(fā)出射頻脈沖。此處，我們可以讓外部磁場與ATOMS的脈沖頻率相同，使ATOMS產(chǎn)生共振，以此識(shí)別該器件在體內(nèi)的位置；或者該芯片本身產(chǎn)生的磁場可以讓其周圍的同頻原子共振，然后通過無線傳輸，我們就可以監(jiān)測該器件附近的人體組織狀況?！标P(guān)于ATOMS核心芯片的工程設(shè)計(jì)，研究人員Emami指出：“在不改變集成芯片的數(shù)量的情況下，除了縮小芯片的大小，我們還希望該芯片的功耗非常小，這在工程制造上是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。我們必須得仔細(xì)平衡好設(shè)備大小、消耗功率及精確定位這三項(xiàng)因素，以使該芯片發(fā)揮最佳性能?！?/span>

發(fā)布時(shí)間: 2017 - 09 - 22

分析壓力傳感器的未來發(fā)展趨勢及應(yīng)用

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近年來，我國壓力傳感技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也在迅速擴(kuò)大，由于壓力傳感器技術(shù)所涉及的技術(shù)廣泛，幾乎滲透到和個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，因此，對壓力傳感器的理論的探討、新技術(shù)與新方法的應(yīng)用、新材料和新工藝的研究將成為發(fā)展趨勢?，F(xiàn)代測量技術(shù)涉及到眾多的非電量，如重量、力和力矩、加速度、壓力、流量等力學(xué)量；溫度、熱量等熱學(xué)量，以及氣體、液體的成分、濃度等化學(xué)量。這些物理量是進(jìn)行直接測量時(shí)非常困難和不方便，需用一種轉(zhuǎn)換裝置將其轉(zhuǎn)化為易于測量、傳輸和處理的電量，這種裝置就是傳感器，傳感器的種類很多，壓力傳感器是其中最成熟的技術(shù)，就市場銷售額來看，居傳感器之首，并且每年增長率達(dá)20%，具有廣闊的應(yīng)用前景，不同技術(shù)性能的壓力傳感器應(yīng)用于不同的測量需求已成為當(dāng)前壓力傳感器發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要的課題。壓力傳感器的動(dòng)態(tài)測量范圍很寬，頻響特性好，能測量準(zhǔn)靜態(tài)的壓力和高頻變化的動(dòng)態(tài)壓力。除此之外，它還具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)，強(qiáng)度高，體積小，質(zhì)量輕，耐高溫，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的汽缸、油管、進(jìn)排氣管的壓力測量。在航空上的應(yīng)用更有它特殊的作用，如在高超單速脈沖風(fēng)洞中，用它來測量風(fēng)洞的沖激波壓力；在飛機(jī)上，用它來測量發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的壓力。壓力傳感器在軍事工業(yè)上的應(yīng)用范圍也很廣。例如，用它來測量槍（炮）彈在膛中擊發(fā)一瞬間的膛壓變化，以及炮口的沖擊波壓力等。目前普遍采用美國陸軍測試標(biāo)準(zhǔn)中的火炮膛壓測量，使用的就是壓電式壓力傳感器。由于結(jié)構(gòu)不同，壓力傳感器可以分為測定絕對壓力、對大氣的相對壓力和差壓，測定絕對壓力時(shí)，傳感器內(nèi)自身帶有真空參考?jí)?，所測壓力與大氣壓力無關(guān)，是相對地真空的壓力，對大氣的相對壓力是以大氣壓力的參考?jí)?。因此傳感器彈性膜一?cè)始終與大氣是連通的，由于大氣壓力與離地面的高度、四季中大氣中水汽含量的變化以及不同地點(diǎn)和組成大氣的各種氣體的含量的變化有關(guān)。

發(fā)布時(shí)間: 2017 - 09 - 22

工業(yè)化扭矩傳感器的應(yīng)用新篇章及扭矩傳感器發(fā)展趨勢分析

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力/扭矩傳感器可對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上的力和扭轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行感知及檢測，因而被廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)力設(shè)備、過程/流程工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室測試部門等應(yīng)用場所。多軸力/扭矩傳感器能夠測量并輸出在笛卡爾直角坐標(biāo)系中多個(gè)坐標(biāo)軸(X，Y和Z)上的力和扭矩，主要用于工業(yè)機(jī)器人手臂、遠(yuǎn)程控制機(jī)器人系統(tǒng)、牙科研究和外科手術(shù)、產(chǎn)品測試、汽車部件測試等專業(yè)市場。大家熟知扭矩傳感器主要應(yīng)用于石油鉆井、油田等大重型動(dòng)力設(shè)備的扭矩監(jiān)測使用，原來的扭矩傳感器僅僅智能測量出來的扭矩力。目前通過在工業(yè)電機(jī)軸上加裝扭矩傳感器，通過應(yīng)變原理，把輸出的電信號(hào)經(jīng)過放大處理送到控制器，監(jiān)測軸實(shí)時(shí)受扭狀態(tài)，保護(hù)動(dòng)力傳動(dòng)軸的斷裂，從而大大避免了生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)損失。這樣的扭矩傳感器統(tǒng)稱為動(dòng)態(tài)扭矩傳感器，這樣的扭矩傳感器人們原來叫做萬向軸扭矩傳感器，當(dāng)然如今的變化，使得扭矩傳感器添加了很多的功能，在測量方面扭矩傳感器便捷性提高了，這樣的國內(nèi)最新的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器主要有一下幾個(gè)方面的特質(zhì)。傳遞電源和信號(hào)已經(jīng)更改為非接觸式，由于傳動(dòng)軸上有處理應(yīng)變信號(hào)的電路要隨軸旋轉(zhuǎn)，這部分電路能源的取得和處理后信號(hào)的輸出，該傳感器都采用了非接觸方式的傳遞，這一特點(diǎn)是該傳感器能否投入實(shí)際使用的關(guān)鍵。隨著自控系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，對扭矩傳感器的精度、可靠性和響應(yīng)速度提出了更高的要求。扭矩傳感器正呈現(xiàn)以下的發(fā)展趨勢：1、測試系統(tǒng)向微型化數(shù)字化、智能化、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展;2、從單功能向多功能發(fā)展，包括自補(bǔ)償、自修正、自適應(yīng)、自診斷、遠(yuǎn)程設(shè)定、狀態(tài)組合、信息存儲(chǔ)和記憶;3、向著小型化、集成化方向發(fā)展。傳感器的檢測部分可以通過結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)小型化，IC部分可以整合盡可能多的半導(dǎo)體部件、電阻到一個(gè)單獨(dú)的IC部件上，減少外部部件的數(shù)量;4、由靜態(tài)測試向動(dòng)態(tài)在線檢測方向發(fā)展;最新的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器以環(huán)形變壓器技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)用于感測非常小的差分角。扭矩傳感器...

發(fā)布時(shí)間: 2017 - 09 - 20

加速度傳感器與傾角傳感器的綜合應(yīng)用

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在建筑機(jī)械、路面機(jī)械、港口機(jī)械、起重機(jī)械等工程機(jī)械領(lǐng)域中 , 為了達(dá)到機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測和姿態(tài)控制的目的 , 要求傾角傳感器能精確測量某平面相對水平面的傾斜角度。傾角傳感器用于操作動(dòng)作頻繁、露天等環(huán)境惡劣的場合 , 因此在響應(yīng)速度、可靠性、體積、穩(wěn)定性、使用壽命和成本方面要求很高。基于 MEMS 加速度傳感器的傾角傳感器采用體積小、功耗低、響應(yīng)速度快和高可靠的傳感元件 , 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域。然而此類傾角傳感器均存在零位偏差 , 如果不對傾角傳感器進(jìn)行零位偏差補(bǔ)償 , 將會(huì)影響傾角傳感器的精度。傾角傳感器的測量原理在微加速度傳感器中, 通過測量力或位移來得到加速度。而測量力或位移的方法有很多 , 根據(jù)不同的檢測方法 , 可將微加速度傳感器分別稱為壓阻式、電容式、諧振式、伺服式和隧道式加速度微傳感器。電容式加速度微傳感器具有靈敏度高、直流響應(yīng)和噪聲特性好、溫漂低、低溫靈敏度好、功耗低等優(yōu)點(diǎn), 因此采用MEMS 傳感器作為微加速度傳感器。其敏感元件的簡化結(jié)構(gòu)。當(dāng)傳感器感受到加速度作用時(shí) , 中央極板隨彈性梁向固定極板的一端移動(dòng) , 使兩極板電容值不相等 , 即 C S1傾角傳感器包括電源模塊、加速度傳感器模塊、濾波模塊、溫度傳感器模塊、微處理器模塊、參數(shù)存儲(chǔ)模塊、通訊模塊。加速度傳感器為雙軸加速度傳感器 , 能同時(shí)測量兩個(gè)正交方向的加速度 , 輸出信號(hào)為 2 路 PWM 脈波 , 其脈波占空比分別與兩敏感軸方向上所受的加速度成正比。在零位標(biāo)定后 , 標(biāo)定因數(shù)存儲(chǔ)于參數(shù)存儲(chǔ)模塊中 , 微處理器處理輸出的脈波信號(hào)并進(jìn)行線性補(bǔ)償 , 通過 CAN 總線輸出傾斜角度。

發(fā)布時(shí)間: 2017 - 09 - 20