电器元件之传感器

传感器1称重传感器压力传感器3速度传感器位移传感器5422022/12/171传感器概述一、传感器概述2022/12/172

传感器的概念：是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。传感器的作用：在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。一、传感器概述2022/12/173常见种类：电阻式：电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。二、称重传感器2022/12/174

称重传感器：是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件,能够实现力→电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。二、称重传感器2022/12/175

详细讲是弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。安装注意事项:1、称重传感器要轻拿轻放，尤其对于用合金铝材料作为弹性体的小容量传感器，任何振动造成的冲击或者跌落，都很有可能造成很大的输出误差。2、设计加载装置及安装时应保证加载力的作用称重传感器受力轴线重合，使倾斜负荷和偏心负荷的影响减至最小。3、在水平调整方面。如果使用的是称重传感器的话，其底座的安装平面要使用水平仪调整直到水平；如果是多个传感器同时测量的情况，那么它们底座的安装面要尽量保持在一个水平面上，这样做的目的主要是为了保证每个传感器所承受的力量基本一致。4、按照其说明中称重传感器的量程选定来确定所用传感器的额定载荷。5、为防止化学腐蚀．安装时宜用凡士林涂称重传感器外表面。应避免阳光直晒和环境温度剧变的场台使用。6、在称重传感器加载装置两端加接铜编织线做的旁路器。二、称重传感器2022/12/1767、电缆线不宜自行加长，在确实需加长时应在接头处锡焊，并加防潮密封胶。8、在称重传感器周围最好采用一些挡板把传感器罩起来。这样做的目的可防止杂物掉进传感器的运动部分，影响其测量精度。9、传感器的电缆线应远离强动力电源线或有脉冲波的场所，无法避竞时应把称重传感器的电缆线单独穿入铁管内，并尽量缩短连接距离。10、按其说明中的称重传感器量程选定来确定所用传感器的额定载荷，称重传感器虽然本身具备一定的过载能力，但在安装和使用过程中应尽量避免此种情况。有时短时间的超载，也可能会造成传感器永久损坏。11、在高度精度使用场合，应使/称重传感器和仪表在预热30分钟后使用。[4接线方法：般的称重传感器都是六线制的，当接成四线制时，电源线（EXC-，EXC+）与反馈线（SEN-，SEN+）就分别短接了。SEN+和SEN-是补偿线路电阻用的。SEN+和EXC+是通路的，SEN-和EXC-是通路的。

三、压力传感器2022/12/177压力传感器：是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。三、压力传感器2022/12/178工作原理;

金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），三、压力传感器2022/12/179扩散硅式；被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

三、压力传感器

2022/12/1710常见故障；第一种是压力上去，变送器输也上不去。此种情况，先应检查压力接口是否漏气或者被堵住，如果确认不是，检查接线方式和检查电源，如电源正常则进行简单加压看输出是否变化，或者察看传感器零位是否有输出，若无变化则传感器已损坏，可能是仪表损坏或者整个系统的其他环节的问题；第二种是加压变送器输出不变化，再加压变送器输出突然变化，泄压变送器零位回不去，很有可能是压力传感器密封圈的问题。常见的是由于密封圈规格原因，传感器拧紧之后密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器，加压时压力介质进不去，但在压力大时突然冲开密封圈，压力传感器受到压力而变化。排除这种故障的最佳方法是将传感器卸下，直接察看零位是否正常，若零位正常可更换密封圈再试；第三种是变送器输出信号不稳。这种故障有可能是压力源的问题。压力源本身是一个不稳定的压力，很有可能是仪表或压力传感器抗干扰能力不强、传感器本身振动很厉害和传感器故障；第四种是变送器与指针式压力表对照偏差大。出现偏差是正常的现象，确认正常的偏差范围即可；最后一种易出现的故障是微差压变送器安装位置对零位输出的影响。微差压变送器由于其测量范围很小，变送器中传感元件会影响到微差压变送器的输出。安装时应使变送器的压力敏感件轴向垂直于重力方向，安装固定后调整变送器零位到标准值。三、压力传感器

2022/12/1711零点漂移造成压力传感器的零点漂移的主要有以下几个原因：1.应变片胶层有气泡或者有杂质2.应变片本身性能不稳定3.电路中有虚焊点4.弹性体的应力释放不完全；此外还和磁场,频率,温度等很多有关系。电漂或一些漂移都会存在，但我们可以通过一些方式缩小其范围或修正。零点热漂移是影响压力传感器性能的重要指标，受到广泛重视。国际上认为零点热漂移仅取决于力敏电阻的不等性及其温度非线性，其实零点热漂移还与力敏电阻的反向漏电有关。在这点上，多晶硅可以吸除衬底中的重金属杂质，从而减小力敏电阻的反向漏电、改善零点热漂移，提高传感器的性能。缩小电漂移和修正电漂移还有哪些方式呢？零点电漂移除了影响压力传感器的测量精度和降低灵敏度之外，还有哪些重要影响呢？利用零点电漂移可以消除压力传感器的热零点漂移，所谓零点漂移，是指当放大器的输入端短路时，在输入端有不规律的、变化缓慢的电压产生的现象。产生零点漂移的主要原因是温度的变化对晶体管参数的影响以及电源电压的波动等，在多数放大器中，前级的零点漂移影响最大，级数越多和放大倍数越大，则零点漂移越严重。三、压力传感器

2022/12/1712漂移的大小主要在于应变材料的选用，材料的结构或是组成决定其稳定性或是热敏性。材料选好后的加工制成也很重要，工艺不同，会生产出不同效果的应变值，关键也在于通过一些老化等调节后，电桥值的稳定或程规律的变化。漂移的调节手段很多，大都根据厂家的条件或生产需求所决定，大多数厂家对零点漂移都控制得很好。温度调节可通过内部温度电阻和制热零敏度电阻补偿、老化等。对于采用电路转换的变压器中，电路部份的漂移可用通过选用好的元器件和设计更合适的电路来补偿。应变材料要选灵敏系数高、温度变化小的材料。故障检测;检查施工现场出现的故障，绝大多数是由于压力传感器使用和安装方法不当引起的，归纳起来有几个方面。1、一次元件(孔板、远传测量接头等)堵塞或安装形式不对，取压点不合理。2、引压管泄漏或堵塞，充液管里有残存气体或充气管里有残存液体，变送器过程法兰中存有沉积物，形成测量死区。3、变送器接线不正确，电源电压过高或过低，指示表头与仪表接线端子连接处接触不良。三、压力传感器

2022/12/17134、没有严格按照技术要求安装，安装方式和现场环境不符合技术要求。保护;压力传感器我们经常使用，我们在使用过程中一定要注意保护压力传感器，因为压力传感器虽然有不锈钢保护，但是压力传感器还是很容易损坏的，尤其的使用不当很容易造成压力传感器损坏导致损失。首先肯定是传感器超量程使用，不要施加超过额定耐压力的压力。若施加了耐压力以上的压力，可能引起破损。其次是使用环境，避免在有可燃性和爆炸性气体的环境下使用。还有就是电源电压和负载短路，使用时请不要超过使用电压范围。若施加了使用电压范围以上的电压，则可能引起破裂或烧毁。避免使负载短路。否则可能引起破裂或烧毁。还有一点比较少见就是误布线，避免对电源的极性等进行错误布线。否则可能引起破裂或烧毁。压力传感器再在使用的时候一定要学会如何保护它，否则它很容易被损坏从而造成生产上的损失，当然只要我们按厂家说明书正确操作，避免上述的几个问题，压力传感器还是可以长时间工作的。有些压力传感器能用到几年甚至十几年。主要是要学会如何保护它。三、压力传感器

2022/12/1714选用使用方法:压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。一般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。通常在选用的时候，需要具备以下几点常识：1、品牌误区：很多时候大家都认为国产的产品是不好用，甚至是不能用。2、精度误区：大家在选择产品的时候，总以为精度是最重要的；其实从某个角度来说：稳定性比产品的精度更重要，精度选择应该是建立在高稳定性的基础上的。3、追求廉价：物美价廉这是每个人希望看到的；但事实上，高品质的产品就决定了它的价格会相对的高一些。4、选择合适的量程、合适的精度、合适安装方式、合适的输出方式。在使用的时候也要对以下常识进行了解：1、检查安装孔的尺寸、保持安装孔的清洁；2、正确安装、选择恰当的位置；3、仔细清洁、保持干燥；三、压力传感器

2022/12/17154、避免高低温干扰、高低频干扰、静电干扰；5、防止压力过载；压力传感器在我国的工业实践中是最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，因此对其进行一个全面的了解是非常有必要的。四、速度传感器2022/12/1716传感器：是一种将非