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人們為了從外界獲取信息,必須借助與感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的成功就遠遠不夠了。為了適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,所以又稱之為電五官。新技術革命的到來世界逐漸的進入了信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的重要途徑。天津諾沃泰克自動化技術有限公司是機電一體化技術、電子信息技術的開發、咨詢、服務型公司。目前本公司授權代理德國Novotechnik品牌的接觸式及非接觸式位移傳感器、角度傳感器等產品。并分銷瑞士各類直線及角度光柵尺,以滿足客戶的不同需求。
在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監視和控制生產過程的各個參數,使設備工作在正常狀態,并使產品達到頂尖的質量。因此可以說,沒有眾多的優良傳感器,現代化生產也失去了基礎。
在基礎科學研究中,傳感器更具有突出的地位。現代科學技術的發展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到nm的粒子世界,縱上要觀察長達數十萬年的天體演化短到s的瞬間反應。此外,還出現對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等領域。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新型和高靈敏度的檢測傳感器的出現,往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發展,往往是邊緣學科開發的先驅。
傳感器早已滲透到工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程等極其廣泛的領域。可以好不夸張的說,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以及各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。如:稱重傳感器。由此可觀,傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。在世界各國都非常重視這一領域的發展。相信在不久的將來,傳感器將會出現一個質的飛躍,達到與其重要地位相稱的水平。
位移傳感器是把物體的運動位移轉換成可測量的電學量一種裝置。通常用于把不便于定量檢測和處理的位移、位置、形變、振動、尺寸等物理量轉換為易于定量檢測、便于作信息傳輸與處理的電學量。
位移是和物體的位置在運動過程中的移動有關的量,位移的測量方式所涉及的范圍是相當廣泛的。小位移通常用應變式、電感式、差動變壓器式(LVDT)、渦流式、霍爾傳感器來檢測,大的位移常用感應同步器、光柵、容柵、磁柵、磁致伸縮式等傳感技術來測量。其中磁致伸縮位移傳感器因具有易實現數字化、精度高、抗干擾能力強、適應惡劣環境、安裝方便、使用可靠等優點,在機床加工、檢測儀表等行業中得到廣泛的應用。
一、位移傳感器的分類及原理
1、按工作原理分:
(1)電位器式位移傳感器
它通過電位器元件將機械位移轉換成與之成線性或任意函數關系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。但是,為實現測量位移目的而設計的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關系。電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。
物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。
① 線繞式電位器:由于其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振蕩。因此在電位器的制作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出信號大,使用方便,價格低廉。
② 導電塑料位移傳感器:用特殊工藝將DAP(鄰苯二甲酸二稀丙脂)電阻漿料覆在絕緣機體上,加熱聚合成電阻膜,或將DAP電阻粉熱塑壓在絕緣基體的凹槽內形成的實心體作為電阻體。特點是:平滑性好、分辯力優異耐磨性好、壽命長、動噪聲小、可靠性極高、耐化學腐蝕。用于宇宙裝置、導彈、飛機雷達天線的伺服系統等。
③ 金屬玻璃鈾位移傳感器:用絲網印刷法按照一定圖形,將金屬玻璃鈾電阻漿料涂覆在陶瓷基體上,經高溫燒結而成。特點是:阻值范圍寬,耐熱性好,過載能力強,耐潮,耐磨等都很好,是很有前途的電位器品種,缺點是接觸電阻和電流噪聲大。
④ 金屬膜位移傳感器:金屬膜電位器的電阻體可由合金膜、金屬氧化膜、金屬箔等分別組成。特點是分辨力高、耐高溫、溫度系數小、動噪聲小、平滑性好。
優點:便宜,結構簡單、輸出精度較高、線性和穩定性好等特點。滯后、蠕變小,
缺點:外界環境變化較大時對傳感器影響大,如溫度等影響較大,分辨率不高。
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