差動式傳感器原理：差動變壓位移傳感器的原理及特點

一、LVDT是什么？
LVDT 意思為Linear Variable Differential Transformer（差動變壓位移傳感器）。 基本元件由一個鐵芯和兩個線圈組成。通過一次線圈與二次線圈弱電磁耦合，使得鐵芯的位移變化量與輸出電壓（電流）變化量呈精密線性關(guān)系。

二、LVDT工作原理及特點
差動變壓器式位移傳感器由同心分布在線圈骨架上一初級線圈P，二個級線圈S1和S2組成，線圈組件內(nèi)有一個可自由移動的桿裝磁芯（鐵芯），當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)移動時，改變了空間的磁場分布，從而改變了初次級線圈之間的互感量M，當(dāng)初級線圈供給一定頻率的交變電壓時，次級線圈就產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，隨著鐵芯的位置不同，次級產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也不同，這樣，就將鐵芯的位移量變成了電壓信號輸出。為了提高傳感器靈敏度改善線性度，實際工作時是將兩個次級線圈反串接，故兩個次級線圈電壓極性相反，于是，傳感器的輸出是兩個次級線圈電壓之差，其電壓差值與位移量成線性關(guān)系。
三、差動變壓器式高精度位移傳感器
用途及特點
1.用途：差動變壓器式（LVDT）位移傳感器具有良好的環(huán)境適應(yīng)性、使用壽命長、靈敏度和分辨率高的特點。使用時只要把LVDT的殼體夾固在參照物上，其測桿頂（或夾固）在被測點上，就可以直接測量物體間的相對變位。廣泛用于測量預(yù)先被變成位移的各種物理量。2.特點：把LVDT的電測線路采用微電子技術(shù)全部封裝入LVDT的殼體內(nèi)。輸入電壓±9V～±15V，輸出信號±5V或0～5V或0～10V或4～20mA的信號，可與四位半數(shù)顯表配合使用，該儀器便于攜帶和在無交流電源的環(huán)境中使用。DC－LVDT具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可在潮濕，大電流或強(qiáng)磁場等惡劣環(huán)境下工作，適宜遙測。
? ? ? ?責(zé)任編輯：wv

差動式傳感器原理：差動式自感傳感器和差動變壓器式傳感器工作原理的區(qū)別

淺談機(jī)電一體化智能大流量電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計 摘要】提出一種新型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計方案，詳細(xì)介紹了該執(zhí)行機(jī)構(gòu)各功能元件的選型與設(shè)計、閥位及速度控制 原理以及各種關(guān)鍵問題的解決方法。 【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;單片機(jī) 一、前言轉(zhuǎn)換為RS-232標(biāo)準(zhǔn)電平，把其它微機(jī)送來的RS-232標(biāo)準(zhǔn) 在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起著十分重要的作電平轉(zhuǎn)換成TTL電平給8031，實現(xiàn)單片機(jī)與其它微機(jī)間的通 用，它是自動控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分?，F(xiàn)有的國產(chǎn)訊。 大流量電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著控制手段落后、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)時鐘電路。時鐘電路主要用來提供采樣與控制周期、速 多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機(jī)度計算時所需要的時間以及日歷。文中選用時鐘電路 構(gòu)的全程運行速度取決于其電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速DS。DS內(nèi)部有114字節(jié)的用戶非易失性RAM，可 齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調(diào)整，其通用用來存入需長期保存的數(shù)據(jù)。液晶顯示單元。為了實現(xiàn)人機(jī) 性較弱。對話功能，選用MGLS液晶顯示模塊組成顯示電路。采 二、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)計及工作原理用組態(tài)顯示方式。通過菜單選擇，可分別對閥門、力矩、限 智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上主要分為控制部分和執(zhí)行驅(qū)動部位、電機(jī)、通訊和參數(shù)等信號進(jìn)行設(shè)置或調(diào)試。并采用文字 分。控制部分主要由單片機(jī)、PWM波發(fā)生器、IPM逆變和圖形相結(jié)合的方式，顯示直觀、清晰。程序出格自恢復(fù)電 器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、整流模塊、輸入輸出通道、故障路。為了保證在強(qiáng)干擾下程序出格時系統(tǒng)能夠自動地恢復(fù)正 檢測和報警電路等組成。執(zhí)行驅(qū)動部分主要包括三相伺服電常，選用MAX705組成程序出格自恢復(fù)電路，監(jiān)視程序運 機(jī)和位置傳感器。行。 系統(tǒng)工作原理:霍爾電流、電壓傳感器及位置傳感器檢工作原理為:一旦程序出格，WDO由高變低，由于微 測到的逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，經(jīng)分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變?yōu)楦唠娖?，引腳 A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。單片機(jī)通過8255控制PWM波發(fā)生2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈沖，使單片機(jī) 器，產(chǎn)生的PWM波經(jīng)光電耦合作用于逆變模塊IPM，實現(xiàn)產(chǎn)生一次復(fù)位，復(fù)位結(jié)束后，又由程序通過P1.0口向 電機(jī)的變頻調(diào)速以及閥位控制。逆變模塊工作時所需要的直MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程 流電壓信號由整流電路對380

差動式傳感器原理：差動電容式壓力傳感器應(yīng)用及工作原理分別是什么

隨著中國工業(yè)快速的發(fā)展，使得各行業(yè)都在迅速發(fā)展中。而電容式壓力傳感器就是發(fā)展其中之一。今天傳感器那些事介紹差動電容式壓力傳感器應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，我們一起來了解一下吧。
差動電容式壓力傳感器應(yīng)用
　　電容式壓力傳感器分類、工作原理及用途
　　電容式壓力傳感器分類
　　1、單電容式壓力傳感器
　　它由圓形薄膜與固定電極構(gòu)成。薄膜在壓力的作用下變形，從而改變電容器的容量，其靈敏度大致與薄膜的面積和壓力成正比而與薄膜的張力和薄膜到固定電極的距離成反比。另一種型式的固定電極取凹形球面狀，膜片為周邊固定的張緊平面，膜片可用塑料鍍金屬層的方法制成。這種型式適于測量低壓，并有較高過載能力。還可以采用帶活塞動極膜片制成測量高壓的單電容式壓力傳感器。這種型式可減小膜片的直接受壓面積，以便采用較薄的膜片提高靈敏度。它還與各種補(bǔ)償和保護(hù)部以及放大電路整體封裝在一起，以便提高抗干擾能力。這種傳感器適于測量動態(tài)高壓和對飛行器進(jìn)行遙測。單電容式壓力傳感器還有傳聲器式(即話筒式)和聽診器式等型式。
　　2、差動電容式壓力傳感器
　　它的受壓膜片電極位于兩個固定電極之間,構(gòu)成兩個電容器。在壓力的作用下一個電容器的容量增大而另一個則相應(yīng)減小，測量結(jié)果由差動式電路輸出。它的固定電極是在凹曲的玻璃表面上鍍金屬層而制成。過載時膜片受到凹面的保護(hù)而不致破裂。差動電容式壓力傳感器比單電容式的靈敏度高、線性度好，但加工較困難(特別是難以保證對稱性)，而且不能實現(xiàn)對被測氣體或液體的隔離，因此不宜于工作在有腐蝕性或雜質(zhì)的流體中。
　　差動電容式壓力傳感器為什么會提高靈敏度
　　差動電容式壓力傳感器在檢測壓力時，因壓力的作用使檢測電容的動片發(fā)生位置變化，當(dāng)其中一個電容的容量變小時，另一個電容的容量就會變大，這就相當(dāng)于有兩倍的變化量，其靈敏度當(dāng)然就會提高。同時，對于電容式壓力傳感器的檢測電容變化時，它的變化過程是非線性的，而采用差動電容時，對應(yīng)的非線性變化互補(bǔ)就變成了線性變化。因此，差動電容式壓力傳感器不僅其靈敏度高，線性都也高。
差動電容式壓力傳感器應(yīng)用
　　差動式電容傳感器有什么缺點？
　　差動式電容傳感器有的缺點:
　　(1)輸出阻抗高，負(fù)載能力差。
　　(2)寄生電容影響大。
　　通過以上傳感器那些事的介紹我們了解了差動電容式壓力傳感器應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。電容式壓力傳感器具有體積小，結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高等特點。希望大家看到這篇文章的時候能夠?qū)﹄娙菔綁毫鞲衅饔幸欢ǖ牧私狻?br/>  

差動式傳感器原理：差動電阻式傳感器

收藏
查看我的收藏
0
有用+1
已投票
0
差動電阻式傳感器
語音
編輯
鎖定
討論
上傳視頻
上傳視頻
差動電阻式傳感器是美國加州加利福尼亞大學(xué)的卡爾遜教授在1932年研制成功的。因此，又習(xí)慣被稱為卡爾遜式儀器。這種儀器利用張緊在儀器內(nèi)部的彈性鋼絲作為傳感器元件將儀器受到的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量，所以國外也稱這種傳感器為彈性鋼絲式（Elastic Wire）儀器。
中文名
差動電阻式傳感器
外文名
差動電阻式傳感器
性    質(zhì)
傳感器
屬    性
電阻
所屬國家
美國
目錄
1
原理
?
工作原理
?
測量原理
2
發(fā)展過程
差動電阻式傳感器原理
編輯
語音
差動電阻式傳感器工作原理
圖1 差動電阻式儀器原理
在儀器內(nèi)部采用兩根特殊固定方式的鋼絲，鋼絲經(jīng)過預(yù)拉，張緊支桿上，如圖1所示。當(dāng)儀器受到外界的拉壓變形時，一根鋼絲受拉，其電阻增加。另一根鋼絲受壓，其電阻減少。測量兩根鋼絲電阻的比值，就可以求得儀器的變形量。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使兩根鋼絲的電阻在受變形時差動變化，目的是提高儀器對變形的靈敏度，并且使變形引起的電阻變化不影響溫度的測量。溫度引起兩根鋼絲的電阻變化是同方向的，當(dāng)溫度升高時兩根鋼絲的電阻都增大，而溫度降低時，兩根鋼絲的電阻則都減少。測定兩根鋼絲的串聯(lián)電阻，就可以求得儀器感受的外界溫度。
差動電阻式傳感器測量原理
圖2 差動電阻式儀器電阻效果圖
差動電阻式傳感器的讀數(shù)裝置是電阻比電橋（惠斯通型），差動電阻式儀器可以用兩個串聯(lián)的電阻來表示，如圖2所示。圖2中R1為外圈鋼絲的電阻值，R2為內(nèi)圈鋼絲的電阻值，人工測量一般采用水工比例電橋，它利用電橋測量原理測量差動電阻式儀器的總電阻R1+R2和電阻比R1/R2來計算溫度的變形。為了能準(zhǔn)確地測量差動式電阻儀器的電阻和電阻比，在實際應(yīng)用過程中，用四芯或五芯電纜將儀器電纜接長，并采用四芯或五芯測法進(jìn)行測量，盡可能清除長電纜對測量結(jié)果的影響，下面以五芯測法為例，介紹用恒流源對差動電阻式儀器的測量方法。
圖3 差動電阻式儀器測量原理圖
用恒流源測量差動電阻式儀器原理如圖3所示，圖3中R1、R2為差電阻式儀器兩個分線電阻，r1、r2．．．．．．r5分別為藍(lán)、黑、紅、綠、白五芯的芯線電阻，RS為標(biāo)準(zhǔn)電阻，I0為恒流電流。如圖3可得出：Us=I0*Rs (1)U1=I0*R1 (2)U2=I0*R2 (3)U3=I0*(R1+r5) (4)由式(1)、(2)、(3)、(4) 可得出總電阻和電阻比為
通過測量U1，U2，U3和Us，即可利用式(5)、 (6)、(7)進(jìn)行計算。
差動電阻式傳感器發(fā)展過程
編輯
語音
差阻式儀器因其防潮、長期測量穩(wěn)定可靠、測試方法簡單、絕緣要求低、防雷能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)、可兼測溫度而在國內(nèi)得到了較廣泛的運用。針對該類儀器內(nèi)阻低、儀器電阻變差會影響測值等難題，國內(nèi)工程技術(shù)人員創(chuàng)造了5芯儀器測量原理，使得儀器測量與電阻變差及電纜芯線電阻大小無關(guān)，實現(xiàn)了差阻式儀器的自動化監(jiān)測。幾十年來，在國內(nèi)大壩和巖土工程中已埋設(shè)了產(chǎn)品30萬支以上。我國科技人員通過這些儀器的使用，取得了大量有用成果，也積累了豐富的經(jīng)驗。在此基礎(chǔ)上，1982年即編制了有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，1989年編入大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，有關(guān)儀器的規(guī)程規(guī)范對儀器的質(zhì)量控制和工程應(yīng)用發(fā)揮了促進(jìn)和指導(dǎo)作用。近20年來技術(shù)有了很大進(jìn)步，差阻式儀器從4芯連接發(fā)展到5芯連接，測量儀表從傳統(tǒng)的水工比例電橋發(fā)展到5芯測量儀表和自動化系統(tǒng)。在這樣的技術(shù)背景下，有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也應(yīng)有所更新，才能有利于儀器的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
詞條圖冊
更多圖冊