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Case 公司新聞
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角度位移傳感器是利用角度變化來定位物體位置的電子元件。適用于汽車,工程機(jī)械,宇宙裝置、導(dǎo)彈、飛機(jī)雷達(dá)天線的伺服系統(tǒng)以及注塑機(jī),木工機(jī)械,印刷機(jī),電子尺,機(jī)器人,工程監(jiān)測(cè),電腦控制運(yùn)動(dòng)器械等需要精確測(cè)量位移的場(chǎng)合。本文介紹角度位移傳感器原理及其應(yīng)用實(shí)例。  角度位移傳感器原理  角度傳感器用來檢測(cè)角度的。它的身體中有一個(gè)孔,可以配合樂高的軸。當(dāng)連結(jié)到RCX上時(shí),軸每轉(zhuǎn)過1/16圈,角度傳感器就會(huì)計(jì)數(shù)一次。往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),計(jì)數(shù)增加,轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí),計(jì)數(shù)減少。計(jì)數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。當(dāng)初始化角度傳感器時(shí),它的計(jì)數(shù)值被設(shè)置為0,如果需要,你可以用編程把它重新復(fù)位?! 〗嵌任灰苽鞲衅鲗?shí)例  如果把角度傳感器連接到馬達(dá)和輪子之間的任何一根傳動(dòng)軸上,必須將正確的傳動(dòng)比算入所讀的數(shù)據(jù)。舉一個(gè)有關(guān)計(jì)算的例子。在你的機(jī)器人身上,馬達(dá)以 3:1的傳動(dòng)比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達(dá)上。所以它與主動(dòng)輪的傳動(dòng)比也是3:1。也就是說,角度傳感器轉(zhuǎn)三周,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周。角度傳感器每旋轉(zhuǎn)一周計(jì)16個(gè)單位,所以16*3=48個(gè)增量相當(dāng)于主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)一周?,F(xiàn)在,我們需要知道齒輪的圓周來計(jì)算行進(jìn)距離。幸運(yùn)地是,每一個(gè)LEGO齒輪的輪胎上面都會(huì)標(biāo)有自身的直徑。我們選擇了體積最大的有軸的輪子,直徑是81.6CM(樂高使用的是公制單位),因此它的周長(zhǎng)是 81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM?,F(xiàn)在已知量都有了:齒輪的運(yùn)行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結(jié)一下。稱R 為角度傳感器的分辨率(每旋轉(zhuǎn)一周計(jì)數(shù)值),G是角度傳感器和齒輪之間的傳動(dòng)比率。我們定義I為輪子旋轉(zhuǎn)一周角度傳感器的增量。即:  I=G×R  在例子中,G為3,對(duì)于樂高角度傳感器來說,R一直為16.因此,我們可以得到:  I=3×16=48  每旋轉(zhuǎn)一次,齒輪所經(jīng)...
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 04
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壓力是工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一,為了保證生產(chǎn)正常運(yùn)行,必須對(duì)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。下面是壓力傳感器選型時(shí)常用的用語(yǔ):檢測(cè)壓力范圍:指?jìng)鞲衅鞯倪m應(yīng)壓力范圍??沙惺軌毫Γ寒?dāng)恢復(fù)到檢測(cè)壓力時(shí),其性能不下降的可承受壓力。標(biāo)準(zhǔn)壓:以大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)表示的壓力大小,大于大氣壓的叫正壓;小于大氣壓的叫負(fù)壓。絕對(duì)壓:以絕對(duì)真空為標(biāo)準(zhǔn)表示的壓力大小。相對(duì)壓:對(duì)比較對(duì)象(標(biāo)準(zhǔn)壓)而言的壓力大小。線性:模擬輸出對(duì)檢測(cè)壓力呈線性變化,但與理想直線相比有偏差。用對(duì)全標(biāo)度值來說百分?jǐn)?shù)來表示這種偏差的值叫線性。磁滯(線性):用零電壓和額定電壓在輸出電流(或電壓)值間畫出理想直線,把電流(或電壓)值與理想電流(或電壓)值之差作為誤差求出來,再求出壓力上升時(shí)和下降時(shí)的誤差值。用全標(biāo)度的電流(或電壓)值去除上述差的絕對(duì)值的最大值所得的值即為磁滯。單位用%FS表示。磁滯(ON/OFF輸出):用壓力的全標(biāo)度值去除輸出ON點(diǎn)壓力與OFF點(diǎn)壓力之差所得的值既是磁滯。大氣壓:指大氣壓力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1atm)相當(dāng)于高度為760mm水銀柱的壓力。真空:指低于大氣壓的壓力狀態(tài)。1Torr=1/760氣壓(atm)。往返精度(ON/OFF輸出):當(dāng)一定溫度(23°C)下,當(dāng)增加、減少壓力時(shí)、用檢測(cè)壓力的全標(biāo)度值去除輸出進(jìn)行反轉(zhuǎn)的壓力值而得到的動(dòng)作點(diǎn)的壓力變動(dòng)值。精度:在一定溫度(23°C)下,當(dāng)加零壓力和額定壓力時(shí),用全標(biāo)度值去除偏離輸出電流規(guī)定值(4mA、20mA)的值而得到的值。單位用%FS表示。非腐蝕性氣體:指空氣中含有的物質(zhì)(氮、二氧化碳等)與惰性氣體(氬、氖等)
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 04
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應(yīng)變式壓力傳感器是把壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化來進(jìn)行測(cè)量的,應(yīng)變片是由金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體制成的電阻體,其阻值隨壓力所產(chǎn)生的應(yīng)變而變化。  1、應(yīng)變式壓力傳感器分類介紹  應(yīng)變計(jì)中應(yīng)用最多的是粘貼式應(yīng)變計(jì)(即應(yīng)變片)。它的主要缺點(diǎn)是輸出信號(hào)小、線性范圍窄,而且動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差(見電阻應(yīng)變計(jì)、半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì))。但由于應(yīng)變片的體積小,商品化的應(yīng)變片有多種規(guī)格可供選擇,而且可以靈活設(shè)計(jì)彈性敏感元件的形式以適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)合,所以用應(yīng)變片制造的應(yīng)變式壓力傳感器仍有廣泛的應(yīng)用。按彈性敏感元件結(jié)構(gòu)的不同,應(yīng)變式壓力傳感器大致可分為應(yīng)變管式、膜片式、應(yīng)變梁式、組合式四種?! 、賾?yīng)變管式  又稱應(yīng)變筒式。它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒,其另一端帶有法蘭與被測(cè)系統(tǒng)連接(圖1)。在筒壁上貼有2片或4片應(yīng)變片,其中一半貼在實(shí)心部分作為溫度補(bǔ)償片,另一半作為測(cè)量應(yīng)變片。當(dāng)沒有壓力時(shí) 4片應(yīng)變片組成平衡的全橋式電路;當(dāng)壓力作用于內(nèi)腔時(shí),圓筒變形成“腰鼓形”,使電橋失去平衡,輸出與壓力成一定關(guān)系的電壓。這種傳感器還可以利用活塞將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到應(yīng)變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測(cè)壓力。應(yīng)變管式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、適用性強(qiáng),在火箭彈、炮彈和火炮的動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量方面有廣泛應(yīng)用?! 、谀て?#160; 它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時(shí),中心處徑向應(yīng)變和切向應(yīng)變均達(dá)到正的最大值,而邊緣處徑向應(yīng)變達(dá)到負(fù)的最大值,切向應(yīng)變?yōu)榱恪R虼顺0褍蓚€(gè)應(yīng)變片分別貼在正負(fù)最大應(yīng)變處,并接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補(bǔ)償作用。采用圓形箔式應(yīng)變計(jì)(見電阻應(yīng)變計(jì))則能最大限度地利用膜片的應(yīng)變效果(圖2)。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的最新產(chǎn)品是將彈性敏感元件和應(yīng)變片的作用集于單晶硅膜片一身,即采用集成電路工藝在單晶硅膜片上擴(kuò)散制作電阻條,并采用周邊固定結(jié)構(gòu)...
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 04
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壓力傳感器所屬壓力傳感器中最常用的一種,在工業(yè)、電子、化工、醫(yī)療、軍用、石油等領(lǐng)域中都有一定的應(yīng)用。壓力傳感器的種類是非常多的,可以分為壓阻式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器等,今天小編就來為大家具體介紹一下常見壓力傳感器的工作原理吧,希望可以幫助到大家。  1、壓阻式力傳感器:電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)?! ?、陶瓷壓力傳感器:陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng),壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mv/v等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容?! ?、擴(kuò)散硅壓力傳感器:擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)原理,被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測(cè)這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。  4、藍(lán)寶石壓力傳感器:利用應(yīng)變電阻式工作原理,采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,具有無(wú)與倫比的計(jì)量特性。因此,利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,對(duì)溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng);另外,硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,無(wú)p-n漂移?! ?、壓電式壓力傳感器:壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量,因?yàn)榻?jīng)過外力作用后的電荷,只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 04
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1、傳感器測(cè)量適用于多大壓力值?  答:首先需要了解的是對(duì)應(yīng)系統(tǒng)中所需要的最大壓力值。那么所需要選配的壓力傳感器壓力范圍最大值應(yīng)該達(dá)到系統(tǒng)所需最大壓力值的1.5倍。這些額外的壓力范圍是由于許多的系統(tǒng),特別是水壓和過程控制,存在壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會(huì)達(dá)到“最大”壓力的五至十倍,有可能造成傳感器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖,接近或者超過傳感器的最大額定壓力,也會(huì)縮短傳感器的壽命。所以僅僅提高傳感器額定壓力并不是萬(wàn)全之策,因?yàn)檫@會(huì)犧牲傳感器的分辨率。也可以使用緩沖器來減弱尖峰,但是這也僅僅是一個(gè)折中方案,因?yàn)檫@會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度?! ?、傳感器需要達(dá)到什么樣的精度?  答:精確度是行業(yè)內(nèi)通俗用來描述傳感器輸出誤差常用的一個(gè)術(shù)語(yǔ)。它來源于非線性,遲滯,不可重復(fù)性,溫度,零點(diǎn)平衡,校正和濕度效應(yīng)。通常下我們將精確度指定為非線性,遲滯和不可重復(fù)性的綜合影響。對(duì)許多傳感器來說,“精確度”會(huì)由于溫度,零點(diǎn)平衡等因素而比標(biāo)稱值更低。擁有更高精確度的傳感器的成本會(huì)更高,那么所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)真是需要這么高的精確度嗎?使用高精確度傳感器和低分辨率儀器組成的系統(tǒng)其實(shí)是一種低效率的解決方案。  3、傳感器的耐溫性如何?  答:壓力傳感器,像所有物理設(shè)備系統(tǒng)一樣,會(huì)在極端溫度的環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤甚至無(wú)法使用。一般每個(gè)傳感器將會(huì)有兩個(gè)溫度范圍,分別是工作范圍和補(bǔ)償范圍。補(bǔ)償范圍包含在工作范圍之內(nèi)。  工作范圍是指在這個(gè)范圍內(nèi),傳感器通電后可以暴露在介質(zhì)中而不會(huì)發(fā)生損壞。但是,這并不表示當(dāng)處于補(bǔ)償范圍以外的時(shí)候其性能也能達(dá)到標(biāo)稱的規(guī)格(溫度系數(shù))?! ⊙a(bǔ)償范圍一般是在工作范圍之內(nèi)的一段更狹窄的范圍。在這個(gè)范圍內(nèi),傳感器確??梢赃_(dá)到標(biāo)稱的規(guī)格。溫度的改變通過兩種方法影響傳感器,其一是造成零點(diǎn)漂移,其二是影響整個(gè)量程的輸出。傳感器規(guī)格說明應(yīng)該將這些誤差以下列形式列出:±x%滿量程/°...
發(fā)布時(shí)間: 2018 - 01 - 04
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