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日本SMC傳感器工作原理
2013-2-19 閱讀(4056)
日本SMC傳感器工作原理
SMC壓力傳感器進行位移測量的原理是基于傳感器平面與被測金屬表面之間間隙的變化會引起渦流密度的變化，從而導致傳感器線圈的電感、阻抗或品質(zhì)因數(shù)的變化。變間隙型電渦流傳感器結(jié)構(gòu)很簡單，主要是由一個固定在框架上的扁平圓線圈組成。線圈是用多股漆包線或銀線繞制而成，一般放在傳感器的端部，線圈可繞在框架的槽內(nèi)，也可以用粘結(jié)形（貼應(yīng)變片用的即可）粘結(jié)在端部，結(jié)構(gòu)型式見下圖。變間隙型傳感器常采用一個線圈的單繞組式進行測量，也可以采用雙線組式傳感器。在用雙線組式傳感器時，信號發(fā)生器的信號供給主動繞組，測量線圈可以接到諧振回路中。并與主動繞組成感應(yīng)耦合，由于使雙繞組傳感器的輸入阻抗與輸出線的參數(shù)相匹配，所以它可以放在離測量電路達100m處，而靈敏度并不下降。此外，由于在線路見選擇了耦合系數(shù)，因此傳感器可得到等于測量線圈半徑0.8倍的線性段。測量線圈采用差動線路，可提高靈敏度及穩(wěn)定性，并改善線性度。
壓力傳感器是工業(yè)實踐中zui為常用的一種傳感器，一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號。 或在一段連續(xù)的時間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造 壓力傳感器
而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。 我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質(zhì)，當沿著一定方向受到機械力作用發(fā)生變形時，就產(chǎn)生了極化效應(yīng)；當機械力撤掉之后，又會重新回到不帶電的狀態(tài)，也就是受到壓力的時候，某些晶體可能產(chǎn)生出電的效應(yīng)，這就是所謂的極化效應(yīng)。科學家就是根據(jù)這個效應(yīng)研制出了壓力傳感器。 壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質(zhì)*消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場變化微?。ㄒ簿驼f壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以 已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
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