《位移傳感器》PPT課件.ppt

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1、第7章 位移傳感器 v 7.1 機(jī)械位移傳感器 v 7.2 光柵位移傳感器 v 7.3 磁柵位移傳感器 v 7.4 接近傳感器 v 7.5 轉(zhuǎn)速傳感器 v 7.6 多普勒傳感器 v 7.7 液位傳感器 v 7.8 流量及流速傳感器v 7.9 實(shí)訓(xùn) 7.1 機(jī)械位移傳感器 v7.1 機(jī)械位移傳感器v 機(jī)械位移傳感器是用來測(cè)量位移、距離、位置、尺寸、角度、角位移等幾何學(xué)量的一種傳感器。v 根據(jù)傳感器的信號(hào)輸出形式，可以分為模擬式和數(shù)字式兩大類，如圖6-1所示。v 機(jī)械傳感器根據(jù)被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)形式可細(xì)分為線性位移傳感器和角位移傳感器。v 機(jī)械位移傳感器是應(yīng)用最多的傳感器之一，品種繁多。 機(jī)械位移傳感

2、器數(shù)字式模擬式光柵式磁柵式電位器式電阻應(yīng)變式電容式螺旋管電感式差動(dòng)變壓器式渦流式光電式霍耳器件式微波式超聲波式圖7.1 機(jī)械位移傳感器的分類 v7.1.1 電位器式位移傳感器v1.電位器的基本概念v 圖7-2是電位器的結(jié)構(gòu)圖。v 它由電阻體、電刷、轉(zhuǎn)軸、滑動(dòng)臂、焊片等組成，電阻體的兩端和焊片A、C相連，因此AC端的電阻值就是電阻體的總阻值。v 轉(zhuǎn)軸是和滑動(dòng)臂相連的，在滑動(dòng)臂的一端裝有電刷，它靠滑動(dòng)臂的彈性壓在電阻體上并與之緊密接觸，滑動(dòng)臂的另一端與焊片B相連。 圖7-2 電位器的一般結(jié)構(gòu) v 圖7-3是電位器電路圖。v 電位器轉(zhuǎn)軸上的電刷將電阻體電阻R0分為R12和R23兩部分，輸出電壓為U1

3、2。v 改變電刷的接觸位置，電阻R12亦隨之改變，輸出電壓U12也隨之變化。v 常見用于傳感器的電位器有：v 線繞式電位器、合成膜電位器、v 金屬膜電位器、導(dǎo)電塑料電位器、v 導(dǎo)電玻璃釉電位器、光電電位器。 圖7-3 電位器電路 v2.電位器的主要技術(shù)參數(shù)v(1)最大阻值和最小阻值，指電位器阻值變化能達(dá)到的最大值和最小值；v(2)電阻值變化規(guī)律，指電位器阻值變化的規(guī)律，例如對(duì)數(shù)式、指數(shù)式、直線式等；v(3)線性電位器的線性度，指阻值直線式變化的電位器的非線性誤差；v(4)滑動(dòng)噪聲，指調(diào)電位器阻值時(shí)，滑動(dòng)接觸點(diǎn)打火產(chǎn)生的噪聲電壓的大小。 v7.1.2電容式位移傳感器v 電容式位移傳感器的形式很多

4、，常使用變極距式電容傳感器和變面積式電容傳感器進(jìn)行位移的測(cè)量。 v1.變極距式電容傳感器v 圖7-4是空氣介質(zhì)變極距式電容傳感器工作原理圖。v 一個(gè)電極板固定不動(dòng)，稱為固定極板，極板的面積為，另一極板可左右移動(dòng)，引起極板間距離d相應(yīng)變化。 7-4 變極距式電容傳感器工作原理圖 變極距式電容傳感器的初始電容C0可由下式表示：C0=0A / d0 只要測(cè)出電容變化量 C，便可計(jì)算得到極板間距的變化量，即極板的位移量 d。 除用變極距式電容傳感器測(cè)位移外，還可以用變面積式電容傳感器測(cè)角位移。 7.1.3螺管式電感位移傳感器 螺管式電感位移傳感器主要由螺管線圈和鐵芯組成，鐵芯插入線圈中并可來回移動(dòng)。

5、當(dāng)鐵芯發(fā)生位移時(shí)，將引起線圈電感的變化。線圈的電感量與鐵芯插入線圈的長(zhǎng)度有如下的關(guān)系： )(104 72 Hl ANL 鐵芯隨被測(cè)物體一起移動(dòng)，導(dǎo)致線圈電感量發(fā)生變化。其檢測(cè)位移量可從數(shù)毫米到數(shù)百毫米。缺點(diǎn)是靈敏度低。 v7.1.4差動(dòng)變壓器v 如圖7-6所示。初級(jí)線圈L1加交流勵(lì)磁電壓Uin，次級(jí)線圈上由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。v 由于兩個(gè)次級(jí)線圈相反極性串接，所以兩個(gè)次級(jí)線圈中的感應(yīng)電壓UOUT1和UOUT2的相位相反，當(dāng)鐵芯處于中心對(duì)稱位置時(shí)，則UOUT1=UOUT2，所以UOUT=0。v 當(dāng)鐵芯向兩端位移時(shí)，UOUT1大于或小于UOUT2，使UOUT不等于零，其值與鐵芯的位移成正比。

6、 圖7-6 差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)原理圖 7.2 光柵位移傳感器 v7.2 光柵位移傳感器v7.2.1莫爾條紋v 由大量等寬等間距的平行狹縫組成的光學(xué)器件稱為光柵，如圖7-7所示。v 用玻璃制成的光柵稱為透射光柵，它是在透明玻璃上刻出大量等寬等間距的平行刻痕，每條刻痕處是不透光的，而兩刻痕之間是透光的。v 光柵的刻痕密度一般為每厘米10、25、50、100線。刻痕之間的距離為柵距W。 圖7-7 光柵結(jié)構(gòu)放大圖 v 如果把兩塊柵距W相等的光柵面平行安裝，且讓它們的刻痕之間有較小的夾角時(shí)，這時(shí)光柵上會(huì)出現(xiàn)若干條明暗相間的條紋，這種條紋稱莫爾條紋。如圖7-8所示。v 莫爾條紋是光柵非重合部分光線透過而形成的

7、亮帶，它由一系列四棱形圖案組成，如圖7-8中dd線區(qū)所示。v 圖7-8中ff線區(qū)則是由于光柵的遮光效應(yīng)形成的。 圖7-8 莫爾條紋 v莫爾條紋有兩個(gè)重要的特性：v(1) 當(dāng)指示光柵不動(dòng)，主光柵左右平移時(shí)，莫爾條紋將沿著指示柵線的方向上下 移動(dòng)。v 查看莫爾條紋的上下移動(dòng)方向，即可確定主光柵左右移動(dòng)方向。v(2) 莫爾條紋有位移的放大作用。當(dāng)主光柵沿與刻線垂直方向移動(dòng)一個(gè)柵距W時(shí)，莫爾條紋移動(dòng)一個(gè)條紋間距B。v 當(dāng)兩個(gè)等距光柵的柵間夾角較小時(shí)，主光柵移動(dòng)一個(gè)柵距W，莫爾條紋移動(dòng)KW距離，K為莫爾條紋的放大系數(shù)： 1/ WBK 條紋間距與柵距的關(guān)系為 ：WB 當(dāng)角較小時(shí)，例如=30，則K=115，

8、表明莫爾條紋的放大倍數(shù)相當(dāng)大。 這樣，可把肉眼看不見的光柵位移變成為清晰可見的莫爾條紋移動(dòng)，可以用測(cè)量條紋的移動(dòng)來檢測(cè)光柵的位移。 可以實(shí)現(xiàn)高靈敏的位移測(cè)量。 v7.2.2光柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理v 如圖7-9所示，由主光柵、指示光柵、光源和光電器件等組成。v 主光柵和被測(cè)物體相連，它隨被測(cè)物體的直線位移而產(chǎn)生移動(dòng)。當(dāng)主光柵產(chǎn)生位移時(shí)，莫爾條紋便隨著產(chǎn)生位移。v 用光電器件記錄莫爾條紋通過某點(diǎn)的數(shù)目，便可知主光柵移動(dòng)的距離，也就測(cè)得了被測(cè)物體的位移量。 圖7-9 光柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖 v7.2.3 光柵位移傳感器的應(yīng)用v 光柵位移傳感器：v 測(cè)量精度高（分辨率為0.1m），v 動(dòng)態(tài)

9、測(cè)量范圍廣（01000mm），v 可進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量，v 容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化和數(shù)字化。v 在機(jī)械工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在量具、數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)反饋控制、工作母機(jī)的坐標(biāo)測(cè)量等方面。 7.3 磁柵位移傳感器 v7.3 磁柵位移傳感器v 磁柵是一種有磁化信息的標(biāo)尺。v 它是在非磁性體的平整表面上鍍一層約0.02mm厚的Ni-Co-P磁性薄膜。v 并用錄音磁頭沿長(zhǎng)度方向按一定的激光波長(zhǎng)錄上磁性刻度線而構(gòu)成的。v 因此又把磁柵稱為磁尺。v 磁柵錄制后的磁化結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)個(gè)小磁鐵按NS、SN、NS的狀態(tài)排列起來，如圖7-10所示。 圖7-10 磁柵的基本結(jié)構(gòu) v 磁柵的種類可分為單型直線磁柵、同軸型

10、直線磁柵和旋轉(zhuǎn)型磁柵等。v 磁柵主要用于大型機(jī)床和精密機(jī)床作為位置或位移量的檢測(cè)元件。磁柵和其它類型的位移傳感器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、動(dòng)態(tài)范圍大（120m）和磁信號(hào)可以重新錄制等優(yōu)點(diǎn)。v 缺點(diǎn)是需要屏蔽和防塵。v 磁柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)如圖7-11所示。它由磁尺（磁柵）、磁頭和檢測(cè)電路組成。 圖7-11 磁柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖 v 當(dāng)磁尺與磁頭之間產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，磁頭的鐵芯使磁尺的磁通有效地通過輸出繞組，在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。v 該電壓隨磁尺磁場(chǎng)強(qiáng)度周期的變化而變化，從而將位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。v 圖7-12是磁信號(hào)與靜態(tài)磁頭輸出信號(hào)波形圖。v 磁頭輸出信號(hào)經(jīng)檢測(cè)電路轉(zhuǎn)換成電脈沖信

11、號(hào)并以數(shù)字形式顯示出來。 圖7-12 磁信號(hào)與磁頭輸出信號(hào)波形圖 7.4 接近傳感器 v7.4 接近傳感器 v 接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件。v 利用位移傳感器對(duì)所接近的物體具有的敏感特性來識(shí)別物體的接近，并輸出相應(yīng)開關(guān)信號(hào)。v 通常又把接近傳感器稱為接近開關(guān)。v 常見的接近傳感器有電容式、渦流式、霍耳效應(yīng)式、光電式、熱釋電式、多卜勒式、電磁感應(yīng)式、微波式、超聲波式。 v7.4.1 電容式接近傳感器v 電容式接近傳感器是一個(gè)以電極為檢測(cè)端的靜電電容式接近開關(guān)。v 由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成，如圖7-13所示。 v 被測(cè)物體越靠近檢測(cè)電極，檢測(cè)電極上

12、的電荷就越多，電容C隨之增大，使振蕩電路的振蕩減弱，直至停止振蕩。v 振蕩電路的振蕩與停振這兩種狀態(tài)被檢測(cè)電路轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號(hào)向外輸出。 圖7-13 電容接近傳感器的電路框圖 v7.4.2 電感式接近傳感器v 由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成，如圖7-14所示。v 檢測(cè)用敏感元件為檢測(cè)線圈，它是振蕩電路的一個(gè)組成部分。v 當(dāng)金屬物體接近檢測(cè)線圈時(shí)，金屬物體就會(huì)產(chǎn)生渦流而吸收振蕩能量，使振蕩減弱以至停振。v 振蕩與停振這兩種狀態(tài)經(jīng)檢測(cè)電路轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)輸出。 圖7-14 電感式接近傳感器工作原理框圖 v 7.4.3 熱釋電紅外傳感器接近電路 v 當(dāng)一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩

13、端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，這種由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象，稱為熱釋電效應(yīng)。v 能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的晶體稱為熱釋電體，又稱熱釋電元件。v 熱釋電紅外傳感器是用熱釋電元件的熱釋電效應(yīng)探測(cè)人體發(fā)出的紅外線的一種傳感器。它用于防盜、報(bào)警、來客告之及非接觸開關(guān)等設(shè)備中。v 圖7-15為熱釋電紅外報(bào)警器電路，由熱釋電傳感器、濾波器、輸出轉(zhuǎn)換器、比較器、驅(qū)動(dòng)器和報(bào)警電路組成。 圖7-15 熱釋電紅外報(bào)警器電路原理 7.5 轉(zhuǎn)速傳感器 v7.5 轉(zhuǎn)速傳感器 v7.5.1 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器v 如圖7-16所示，由永久磁鐵、感應(yīng)線圈、磁盤等組成。v 在磁盤上加工有齒形凸起，磁盤裝在被測(cè)轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸一起旋

14、轉(zhuǎn)。v 當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁盤的凸凹齒形將引起磁盤與永久磁鐵間氣隙大小的變化，從而使永久磁鐵組成的磁路中磁通量隨之發(fā)生變化。v 感應(yīng)線圈會(huì)感應(yīng)出一定幅度的脈沖電勢(shì)，其頻率為： f=Zn 根據(jù)測(cè)定的脈沖頻率，即可得知被測(cè)物體的轉(zhuǎn)速。如果磁電式轉(zhuǎn)速傳感器配接上數(shù)字電路，便可組成數(shù)字式轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，可直接讀出被測(cè)物體的轉(zhuǎn)速。 當(dāng)被測(cè)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，輸出脈沖電勢(shì)的幅值很小，以致無(wú)法測(cè)量出來。所以，這種傳感器不適合測(cè)量過低的轉(zhuǎn)速，其測(cè)量轉(zhuǎn)速下限一般為50轉(zhuǎn)/秒左右，上限可達(dá)數(shù)百千轉(zhuǎn)/秒。 圖7-16 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 v7.5.2 光電式轉(zhuǎn)速傳感器v 圖7-17所示，由裝在輸入軸上的開孔盤、光源、光敏元

15、件以及縫隙板所組成，輸入軸與被測(cè)軸相連接旋轉(zhuǎn)。v 從光源發(fā)射的光，通過開孔盤和縫隙照射到光敏元件上，使光敏元件感光，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，送測(cè)量電路計(jì)數(shù)，測(cè)得轉(zhuǎn)速。 v 為了使每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)增加，以擴(kuò)大應(yīng)用范圍，需增加圓盤的開孔數(shù)目。目前多采用圖7-18所示的開縫隙盤結(jié)構(gòu)。v 光電脈沖變換電路如圖7-19所示。 圖7-1 直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器原理 1開孔盤 2縫隙板 3光敏元件 4光源 圖7-18 光電轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu) 1光源 2透鏡 3指示盤 4旋轉(zhuǎn)盤 5光電元件 圖7-19 光電脈沖變換電路原理圖 7.6 多普勒傳感器 v7.6 多普勒傳感器v7.6.1 多普勒效應(yīng)v 假若發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的距離發(fā)生

16、變化，則發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)的頻率與接收機(jī)收到信號(hào)的頻率就不同。此現(xiàn)象是由奧地利物理學(xué)家多普勒發(fā)現(xiàn)的，所以稱為多普勒效應(yīng)。v 發(fā)射機(jī)發(fā)射出的無(wú)線電波向被測(cè)物體輻射，被測(cè)物體以速度v運(yùn)動(dòng)，如圖7-20（a）所示。被測(cè)物體做為接收機(jī)接收到的頻率為： f 1=f0+v/0 如果把f1做為反射波向接收機(jī)發(fā)射信號(hào)，如圖6-20（b）所示。接收機(jī)接收到的信號(hào)頻率為：f2=f1+v/1= f0+ v/0+ v/1 由于被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于電磁波的傳播速度，則可近似認(rèn)為： 0=1 ，則：f2= f0+ 2v/0 由多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的頻率之差稱為多普勒頻率，即： F d= f2 - f0 = 2v/0 圖7-20

17、多普勒效應(yīng)示意圖 v7.6.2 多普勒雷達(dá)測(cè)速v 被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度v可以用多普勒頻率來描述。v 多普勒雷達(dá)的電路原理如圖7-21所示。它由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、混頻器、檢波器、放大器及處理電路等組成。v 發(fā)射信號(hào)和接收到的回波信號(hào)經(jīng)混頻器混頻，兩者產(chǎn)生差頻輸出，差頻的頻率正好為多普勒頻率。F d 2vcos/0 Kv (Hz) 圖7-21 多普勒雷達(dá)檢測(cè)線速度工作原理圖 7.7 液位傳感器 v7.7 液位傳感器v 液位傳感器按測(cè)定原理可分為：v 浮子式液位傳感器、v 平衡浮筒式液位傳感器、v 壓差式液位傳感器、v 電容式液位傳感器、v 導(dǎo)電式液位傳感器、v 超聲波式液位傳感器、v 放射線式液位傳感

18、器。 v7.7.1 導(dǎo)電式水位傳感器v 如圖7-22所示。電極可根據(jù)檢測(cè)水位的要求進(jìn)行升降調(diào)節(jié)，當(dāng)水位低于檢知電極時(shí)，兩電極間呈絕緣狀態(tài)，檢測(cè)電路沒有電流流過，傳感器輸出電壓為零。v 如果水位上升到與檢知電極端都接觸時(shí)，由于水有一定的導(dǎo)電性，因此測(cè)量電路中有電流流過，指示電路中的顯示儀表就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)在限流電阻兩端有電壓輸出。v 如果把輸出電壓和控制電路連接起來，便可對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。 圖7-22 導(dǎo)電式水位傳感器基本工作原理圖 v 圖7-23是一種實(shí)用的導(dǎo)電式水位檢測(cè)器的電路原理圖。v 電路主要由兩個(gè)運(yùn)算放大器組成，IC1a運(yùn)算放大器及外圍元件組成方波發(fā)生器，通過電容器C1與檢知電

19、極相接。v IC1b運(yùn)算放大器與外圍元件組成比較器，以識(shí)別儀表水位的電信號(hào)狀態(tài)。采用發(fā)光二極管作為水位的指示。v 導(dǎo)電式水位傳感器，在日常工作和生活中應(yīng)用很廣泛，它在抽水及儲(chǔ)水設(shè)備、工業(yè)水箱、汽車水箱等方面均被采用。 圖7-23 導(dǎo)電式水位檢測(cè)器電路原理圖 v7.7.2 壓差式液位傳感器v 壓差式液位傳感器是根據(jù)液面的高度與液壓成比例的原理制成的。v 如果液體的密度恒定，則液體加在測(cè)量基準(zhǔn)面上的壓力與液面到基準(zhǔn)面的高度成正比，因此通過壓力的測(cè)定便可得知液面的高度。v 如圖7-24所示，當(dāng)儲(chǔ)液缸為開放型時(shí)，其基準(zhǔn)面上的壓力由下式確定：P =h=（h 1+ h2） 圖7-24 開放罐測(cè)壓示意圖 P

20、=P1 - P2 =（h1+h2）-0（h3+h2） =h1 - (0h3 + 0h2 - h2) 需要測(cè)定的是h1高度，因此移動(dòng)壓力傳感器的零點(diǎn)，把零點(diǎn)提高h(yuǎn)2, 就可以得到壓力與液面高度h1成比例的輸出。 當(dāng)儲(chǔ)液缸為密封型時(shí)（見圖7-25），壓差、液位高度及零點(diǎn)的移動(dòng)關(guān)系如下： 同樣，只要移動(dòng)壓差式傳感器的零點(diǎn)，就可以得到壓差與液面h1成比例的輸出。 圖7-25 密封罐測(cè)壓示意圖 v 圖7-26是壓差式液位傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖。它由壓差傳感器和電路兩部分組成。v 壓差傳感器實(shí)際上是一個(gè)差動(dòng)電容式壓力傳感器。v 它由動(dòng)電極感壓膜片、固定電極隔壓膜片等組成。v 當(dāng)被測(cè)的壓力差加在高壓側(cè)和低壓側(cè)的

21、輸入口時(shí)，該壓力差經(jīng)隔液膜片的傳遞作用于感壓膜片上，感壓膜片便產(chǎn)生位移，從而使動(dòng)電極與固定電極之間的電容量發(fā)生變化 。 圖7-26 壓差式液位傳感器結(jié)構(gòu)原理圖 7.8 流量及流速傳感器 v7.8 流量及流速傳感器v 流量及流速傳感器的種類有：v 電磁式流量傳感器、渦流式流量傳感器、v 超聲波式流量傳感器、熱導(dǎo)式流速傳感器、v 激光式流速傳感器、光纖式流速傳感器、v 浮子式流量傳感器、渦輪式流量傳感器、v 空間濾波器式流量傳感器。 7.8.1 電磁式流量傳感器1.電磁式流量傳感器的工作原理及使用 如圖7-27所示，在勵(lì)磁線圈加上勵(lì)磁電壓后，絕緣導(dǎo)管便處于磁力線密度為B的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)電性液體流

22、經(jīng)絕緣導(dǎo)管時(shí)，電極上便會(huì)產(chǎn)生如下式所示的電動(dòng)勢(shì)： )(vDvBe 管道內(nèi)液體流動(dòng)的容積流量與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系為： )/(44 32 smeBDvDQ 可以通過對(duì)電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定，求出容積流量。 1-鐵芯 2-電極 3-絕緣導(dǎo)管 4-勵(lì)磁線圈 5-液體圖7-27 電磁式流量計(jì)工作原理圖 v 2.電磁式流速傳感器電路v 如圖7-28所示。勵(lì)磁電壓信號(hào)為方波信號(hào)，由方波發(fā)生器發(fā)出的方波信號(hào)一路經(jīng)勵(lì)磁放大器功率放大后，送入傳感器的勵(lì)磁線圈進(jìn)行勵(lì)磁；v 另一路作為采樣、鑒相脈沖信號(hào)。v 流動(dòng)液體在電極上產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)輸入回路阻抗變換和前置放大，再由主放大器進(jìn)行放大。放大后的信號(hào)經(jīng)采樣、倒相、鑒相。v 所得信號(hào)濾去

23、雜波后由直流放大器放大輸出，為檢測(cè)到的流速信號(hào)U OUT。v 用于自來水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、海水、污水、污泥、化學(xué)藥品、食品、礦漿等流量檢測(cè)。 傳感器輸入回路前置放大器主放大器勵(lì)磁放大器直流放大器濾波器方波發(fā)生器采樣、倒相、鑒相器UOUT流動(dòng)液體圖7-28 電磁式流速傳感器的電路框圖 v7.8.2 渦輪式流速傳感器v 渦輪式流速傳感器是利用放在流體中的葉輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行流量測(cè)試的一種傳感器。v 葉輪轉(zhuǎn)速的測(cè)量如圖7-29所示。v 葉輪的葉片可以用導(dǎo)磁材料制作，由永久磁鐵、鐵芯及線圈與葉片形成磁路。v 當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁阻將發(fā)生周期性的變化，從而使線圈中感應(yīng)出脈沖電壓信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大、整形后輸出，作為供檢測(cè)轉(zhuǎn)速用的脈沖信號(hào)。 圖7-29 渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)原理圖 7.9 實(shí)訓(xùn) v7.9 實(shí)訓(xùn) v 太陽(yáng)能熱水器水位報(bào)警器電路如圖7-30所示。v 裝調(diào)該太陽(yáng)能熱水器水位報(bào)警器電路,進(jìn)行水位報(bào)警實(shí)驗(yàn)，過程如下：v(1) 準(zhǔn)備電路板、晶體管、電極、報(bào)警器等元器件,認(rèn)識(shí)元器件；v(2) 裝配水位報(bào)警器電路； v(3) 將三個(gè)探知電極安置于水盆的不同水位高度，接通水位報(bào)警器電路，給水盆中慢慢加水；v(4) 在正常水位、缺水水位、超高水位對(duì)電路的報(bào)警效果進(jìn)行電路調(diào)整；v(5) 進(jìn)行正常水位、缺水水位、超高水位時(shí)電路的報(bào)警實(shí)驗(yàn)；v(6)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果記錄。 圖7-30 太陽(yáng)能熱水器水位報(bào)警器