传感器在工业上的应用

1、传感器在工业上的应用传感器在工业上的应用 传感器概述 传感器分类 传感器的应用实例传感器概述 传感器是光仪电系统的“感觉器官”，是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号。传感技术综合了物理、化学、生物、电子和微电子、材料、精密机械、微细加工和实验测量等方面的知识和技术。美、日、英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发的关键技术之一。传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。就世界范围而言，传感器市场上增长最快的是汽车市场的需求，占第二位的是过程控制市场，前景看好是通讯市场。传感器的分类根据传感器工作原理，可

2、分为物理传感器和化学传感器二大类 ： 物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，（铁磁体在被外磁场磁化时，其体积和长度将发生变化的现象。 ）离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。 化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。 1.按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器 位置传感器 液面传感器 能耗传感器 速度传感器 加速度传感器 射线辐射传感器 热敏传感器 2.按照其原理，传感器可分类为： 振动传感器湿敏传感器磁敏传感器气敏传感器 真空度传感器 生物传感器等。3.以其输出信号

3、为标准可将传感器分为： 模拟传感器 将被测量的非电学量转换成模拟电信号 数字传感器将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换) 膺数字传感器将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。 开关传感器当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类：(1)按照其所用材料的类别分 金属 聚合物 陶瓷 混合物 (2)按材料的物理性

4、质分 导体 绝缘体 半导体 磁性材料 (3)按材料的晶体结构分 单晶 多晶 非晶材料 传感器的应用实例1.温度传感器在数控机床上的应用 温度传感器是一种将温度高低转变成电阻值大小或其它电信号的一种装置。常见的有以铂、铜为主的热电阻传感器、以半导体材料为主的热敏电阻传感器和热电偶传感器等。在数控机床上，温度传感器用来检测温度从而进行温度补偿或过热保护。 在加工过程中，电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会产生热量，且温度分布不均匀，造成温差，使数控机床产生热变形，影响零件加工精度，为了避免温度产生的影响，可在数控机床上某些部位装设温度传感器，感受温度信号并转换成电信号送给数控系统，进行温度补偿

5、。2. 霍尔传感器对刀具磨损的监控 霍尔传感器是利用霍尔现象制成的传感器。将锗等半导体置于磁场中，在一个方向通以电流时，则在垂直的方向上会出现电位差，这就是霍尔现象。 刀具磨损到一定程度会影响到工件的尺寸精度和表面粗糙度，因此，对刀具磨损要进行监控。当刀具磨损时，机床主轴电动机负荷增大，电动机的电流和电压也会变化，功率随之改变，功率变化可通过霍尔传感器检测。功率变化到一定程度，数控系统发出报警信号，机车停止运转，此时，应及时进行刀具调整或更换。 霍尔传感器3.自动真空包装机 自动真空包装机中使用的传感器是电容型邻近开关。 电容型邻近开关是利用物体中产生的静电感应现象来检测物体是否存在的检测器。

6、 它与一般邻近开关相比，有以下特点： 无论金属还是非金属，都能无接触的检测。 透过非金属壁和容器能检测内状物。 不被检测物表面状态(透明度、颜色、污染)的影 响。 自动真空包装机4.超声波液位计 此液位计是根据传感器发射的超声波经被测物体表面反射后，返回到传感器所需的时间来测量液位。其特征如下： a 能以非接触方式控制大范围的液位。 b 可用发光二极管阵列显示连续输出。 c 可用于灌内液位检测，也可以用于距离检测。 d 传感器具有防水防潮性能好。便携式液位计 此液位计多用于工厂罐装液位的监测和控制，通过和控制相连的继电器来设定混合液的液位，按一定比率加以混合搅拌。同时还可以在判断通过流水线的产

7、品大小时进行计数。5.光电式带材跑偏检测器 （光电式传感器） 带材跑偏检测器用来检测带型材料在加工中偏离正确位置的大小及方向，从而为纠偏控制电路提供纠偏信号，主要用于印染、送纸、胶片、磁带生产过程中。 光电式带材跑偏检测器原理如图1所示。光源发出的光线经过透镜1会聚为行光束，投向透镜2，随后被会聚到光敏电阻上。在平行光束到达透镜2的途中，有部分光线受到被测带材的遮挡，使传到光敏电阻的光通量减少。 图2 为测量电路简图。R1、R2是同型号的光敏电阻。R1作为测量元件装在带材下方，R2用遮光罩罩住，起温度补偿作用。当带材处于正确位置（中间位）时，由R1、R2、R3、R4组成的电桥平衡，使放大器输出电压U0为0。当带材左偏时，遮光面积减少，光敏电阻R1阻值减少，电桥