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传感器检测技术的应用分类

传感器是一门知识密集型技术,传感器的原理各种各样,它与许多学科有关,种类繁多,分类方法也很多,广泛采用的分类方法有如下几种:

1.按照传感器的工作机理,可分为物理型、化学型、生物型等类型。

2.从构成原理,可分为结构型和物性型两大类型。①结构型传感器是利用物理学中场的定律构成的,包括力场运动定律、电磁场电磁定律等。对于传感器而言,这种方程式也是其工作时的数学模型,这类传感器的特点是其性能与结构材料没有多大关系,如差动变压器。②物性型传感器是利用物质定律构成的,如欧姆定律等。物质定律是表示某些客观性质的法则,多数以物质本身的常数形式表示,代表了传感器的主要性能,因此,物性型传感器的性能随材料的不同而异,如光电管、半导体传感器等。

3.按照物理原理,可分为电参量式传感器(包括电阻式、电感式、电容式等基本形式)、磁电式传感器(包括磁电感应式、霍尔式、磁栅式等)、压电式传感器、光电式传感器、气电式传感器、波式传感器(包括超声波式、微波式等)、射线式传感器、半导体式传感器,以及其他原理的传感器(如振弦式和振筒式等)。有些传感器的工作原理具有两种以上的复合形式,如一些半导体式传感器。

4.按传感器的能量转换情况,可分为能量控制型传感器和能量转换型传感器。①能量控制型传感器在信息变换过程中,其能量需外电源供给,如电阻、电感、电容等电路参量传感器都属于这一类传感器。②能量转换型传感器主要是由能量变换元件构成,它不需要外电源,如基于压电效应、热电效应、光电效应、霍尔效应等原理构成的传感器属于此类传感器。

5.按传感器的应用,分为位移传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器等。

传感器与检测技术实验装置是本公司最新推出为传感器及相关学科的教学实验而开发的适应不同类别、不同层次的专业教学实验设备。可完成“传感器原理与应用”、“自动检测技术”、“工业自动化仪表与控制”、“非电量电测技术”“工程检测技术及应用”等课程的教学实验。

传感器与检测技术实验装置技术参数输入电源:AC220V±5%50±1Hz额定电流:≤5A相对温度:-5℃~40℃相对湿度:<75%(25℃)外形尺寸:长×宽×高=1450×700×1230 mm3

传感器与检测技术实验装置由主控台、处理电路模块、数据采集、传感器等构成。

1、主控制屏

控制屏为铁质喷塑结构,实验用电设有漏电保护及熔丝短路保护,直流电源设置短路保护电路。还提供专用电源、温度源、气源、振动源、转动源、信号源、数据采集控制器,各种测试仪表等。其技术要求如下:

(1)多路稳压直流电源:提供高稳定、小纹波系数±15V、+5V、±2V~±10V可调、2V~+24V可调四路直流稳压电源。具有过流保护及短路保护功能,可显示正常、故障状态。

(2)信号源:可调音频信号源0.4kHz~10kHz;可调低频信号源1Hz~30Hz。

(3)转动源控制:控制转动源转速,2V~+24V输出,数字式电压显示。

(4)等精度频率/转速表:可测量频率(具有内测与外测功能)、转速。采用高精度的等精度频率计,使在不同频率段保证一致的精度。频率测量范围为1 ~100KHz,转速测量范围为1 ~100000转/分。

(5)直流电压表:测量范围为0~20V,量程为200mV ,2V,20V,四档直键开关切换,具有内测与外测功能,输入阻抗大,精度高,三位半数显。

(6)温度源:控制温度源温度,采用高精度智能化PID调节温度控制仪表控制。多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度0.5级,温度<200℃(可调)。

(7)转动源:转动盘速度0~2400转/分(可调),与光纤、光电、涡流、磁电、霍尔传感器等配合进行测速实验。

(8)振动源:振动梁采用双平衡式悬臂梁结构,梁端装有永久磁钢,振动梁频率1 Hz~30Hz(可调)。共振频率12Hz左右。

(9)气源:手动气压源0~20kpa,装有气压表。

(10)传感器固定架:装有螺旋测微器。

(11)计时器:0~9999s,精确到0.1s。

(12)数据采集卡及处理软件:数据采集卡采用USB接口、12位A/D转换、采样速度10万次/秒,采样速度可以选择。采样方式分单步采样、定时采样、连续采样,具有虚拟仪表功能。提供的处理软件有良好的计算机显示界面,可以进行实验项目选择与编辑,数据采集,特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等功能,更注重根据不同信号设定采集的速率、定时单步采样周期。软件还具备虚拟示波器功能。

(13)、附加说明:控制屏的正面右边设有一个大凹槽,能容纳四个模块,实验时把要用得模块挂上,足够满足一个系统的实验内容,拆卸方便。

2、实验桌

实验桌桌面主材料采用三聚氰胺贴面板,台面材料采用贴面防火板,造型美观大方。桌面有防火、绝缘、防水、防污、耐磨等功能。桌面右方预留有显示器安放位置,实验桌设有两个抽屉,一个用于放置键盘、一个用于放置传感器元件、工具、连接线、资料等;实验桌右下方可放置计算机,左下方可放置模块。桌面用于安装控制屏并提供一个宽敞的工作台面。

3、处理电路模块

包括:SM-1公共模块:有移相器、相敏检波器、低通滤波器组成。

SM-2应变传感器实验模块。

SM-3差动变压器实验模块。

SM-4电容式传感器实验模块。

SM-5霍尔式传感器实验模块。

SM-6压电式传感器实验模块。

SM-7电涡流传感器实验模块。

SM-8温度传感器实验模块。

SM-9压力传感器实验模块。

SM-10光纤传感器实验模块。

SM-11气敏传感器实验模块:灯光显示浓度。

SM-12湿敏传感器实验模块:灯光显示湿度。

SM-13超声位移传感器实验模块(数字直接显示)。

SM-14扭矩传感器实验模块。

SM-17热释电传感器实验模块。

SM-18硅光电池实验模块。

SM-19光栅位移传感器实验模块。

4、传感器

包括:电阻应变式传感器(简易电子称,装加热器)、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电式传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、K型热电偶、E型热电偶、集成温度传感器、Pt100铂电阻、Cu50铜电阻、PN结温度传感器、正温热敏电阻、负温热敏电阻、光电转速传感器、光敏电阻、热释电传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、气敏传感器、湿敏传感器、硅光电池、超声波位移传感器、PSD位置传感器、扭矩传感器、CCD电荷耦合器件、光栅位移传感器等29种传感器。

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