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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2024/11/1,1,第,10章 传感器在工业中的应用,2024/11/1,2,引言,传感器作为获取信息的敏感元件,在现代信息社会中扮演着越来越重要的作用。如果把一台工业设备比拟做一个人的话,那么毫不夸张地说,传感器就应该是他的眼睛。信息的采集通过传感器来完成,传感器的正确使用与否直接关系到工业设备能否正常运行。传感器的精度、稳定性直接关系到系统的性能好坏。由此可见,作为现代信息技术的三大基础之一的传感器技术,与通信技术和计算机技术一样在信息社会中扮演者无可替代的作用。,2024/11/1,3,主要章节,10.1,传感器测试系统简介,10.2,传感器的选用原则,10.3,传感器在工业中的应用概述,10.4,传感器的应用电路设计,2024/11/1,4,10.1,传感器测试系统简介,传感器测试电路基本组成,2024/11/1,5,10.1,传感器测试系统简介,传感器滤波电路示意图,2024/11/1,6,10.1,传感器测试系统简介,A,D,转换器,(1),分辨率;,(2),精度;,(3),转换速度;,(4),输入模拟电压范围。,2024/11/1,7,10.1,传感器测试系统简介,2.,接口电路,(1)USB,接口;,(2),串行口;,(3),并行口;,(4)GPIB,接口。,2024/11/1,8,10.1,传感器测试系统简介,3.,测试软件的编写,便于测试数据的分析和显示,需要编写专门的软件读取测试系统采集的数据,并加以显示。测试软件中还可以加入信号处理模块,以便数据的分析和处理。,(1)Visual Basic,、,Visual C+,;,(2)LabView,;,(3)CoolEdit,、,SpectraLab,、,Matlab.,2024/11/1,9,10.1,传感器测试系统简介,4.,测试电路设计中的采样定理,测试电路中,常常需要用,ADC,将模拟信号转换为数字信号,以便于后续的保存和处理。在,ADC,的采样频率上,必须满足采样定理,即,只有在满足采样定理的前提下,才能从采样信号中不失真地恢复出原来的连续信号。,2024/11/1,10,10.2 传感器的选用原则,(,1,)与测量条件有关的因素。,1,),测量的目的;,2),测试对象的选择;,3),测量范围;,4),输入信号的幅值,5),频带宽度;,6,)精度要求;,7,)环境条件,(,湿度、温度、振动等,),2024/11/1,11,10.2 传感器的选用原则,(,2,)与传感器有关的技术指标。,1,)传感器的类型,2),灵敏度、,3),输入信号的幅值,4),频带宽度,5),精度;,6,)价格,2024/11/1,12,10.3 传感器在工业中的应用概述,随着电子计算机、生产自动化、航空、遥测、遥感等科学技术的发展,对传感器的需求量与日俱增,其应用领域已渗入到社会的各个领域,并起着巨大的作用。下面仅将传感器在一些主要领域中的应用作以简介。,2024/11/1,13,10.3.1,传感器在航天工业中的应用概述,2024/11/1,14,火箭发动机推力和压力测试原理图,2024/11/1,15,10.3.2 传感器在军事工业中的应用,2024/11/1,16,传感器在汽车工业中的应用概述,1.,发动机控制用传感器,(,1,)温度传感器,(,2,)压力传感器,(,3,)转速、角度和车速传感器,(,4,)流量传感器,2024/11/1,17,10.3.3,传感器在汽车工业中的应用概述,2.,底盘控制用传感器,3.,车身控制用传感器,4.,加速度传感器在汽车安全气囊中的应用,2024/11/1,18,10.3.3,传感器在汽车工业中的应用概述,5.,转速测试与控制系统,2024/11/1,19,10.3.4,传感器在伺服控制系统中的应用概述,伺服控制系统原理示意图,2024/11/1,20,传感器在伺服控制系统中的应用概述,1.,开环控制数控机床,2024/11/1,21,传感器在伺服控制系统中的应用概述,2.,闭环控制数控机床,2024/11/1,22,10.3.5,传感器在过程工业的应用概述,1.,过程工业控制用传感器的要求,(1),智能化。,(3),高精度和优异的动态特性。,(2),高可靠性和稳定性。,2024/11/1,23,10.3.5,传感器在过程工业的应用概述,2.,冶金工业中的应用实例,1,)选矿控制中传感器的应用,2,)汽化冷却控制系统中的传感器,2024/11/1,24,10.4,传感器的应用电路设计,10.4.1,放大电路,1,、同相比例运算电路,2,、反相比例运算电路,3,、差动运算和仪表放大电路,4,、常用的滤波电路,5,、电荷放大器,6,、恒压源转恒流源电路,2024/11/1,25,10.4.2,传感器信号的远距离传输,(1),选用电流输出型传感器,(,适用于功耗较大的敏感元件,),;,2024/11/1,26,10.4.2,传感器信号的远距离传输,(2),采用高精度电流输出型模块,将电压信号转换成,4,20mA,电流信号输出;,2024/11/1,27,安装有直线光栅的数控机床加工实况,防护罩内为直线光栅,光栅扫描头,被加工工件,切削刀具,角编码器安装在夹具的端部,
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