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机器人是如何知轻重的全靠传感器来实现 如何挑选购买传感器

时间:2025-04-20 09:13:54  来源:  作者:

人体具有压觉,人体皮肤深层结构内存在大量压力感受器。当机械刺激导致皮肤变形时,会引起感受器及神经末梢变形,压力感受器进入兴奋状态,引起神经末梢发出神经冲动,传入大脑皮层感觉区产生压觉。xLL检测VBA

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机器的压觉来自各种压力传感器(Pressure Transducer)。压力传感器是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的电信号的器件或装置,通常由基于不同物理效应的压力敏感元件和信号处理单元组成。下面介绍几种常见的压力传感器。xLL检测VBA

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1. 基于金属电阻应变效应的压力传感器,我们知道,金属导体的电阻值R与电阻率ρ和导体长度L成正比,与截面积S成反比。当金属导体受力而产生拉伸或压缩等机械变形时,L和S都会发生改变,从而引起电阻值发生变化,这种现象称为金属的电阻应变效应。从图中可以看出,当金属导体受到拉力F作用时产生了拉伸变形,长度由L变为L+ΔL,面积由S缩小到S’,从而导致该导体电阻值增大。xLL检测VBA

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利用金属的电阻应变效应可以制作压力传感器的感压元件——金属电阻应变片,常用的有金属丝式和金属箔式两种类型。下面的图给出一种金属丝电阻应变片的基本结构,由电阻丝式敏感栅、基底、覆盖层和引线四部分构成。电阻应变式压力传感器的工作电流大,输出信号也大,灵敏度就高。但工作电流过大会使应变片过热,甚至烧毁应变片。金属箔敏感珊与基底的接触面积比金属丝大,因此散热条件好,工作电流可取得更大一些。xLL检测VBA

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2. 基于压阻效应的压力传感器,1954年美国材料学家C.S 史密斯在对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试时发现,当受到外力作用时电阻率会发生变化,这种现象称为压阻效应。利用半导体的压阻效应制作的压力传感器的感压元件称为半导体电阻应变片,其灵敏系数比金属电阻应变片大几十倍,且机械滞后小,但温度稳定性和线性度比金属电阻应变片差得多。xLL检测VBA

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在我们的日常生活中,随处可以发现压阻材料的应用。例如,一种称为压敏导电橡胶的压阻材料,在不受力时如同绝缘体,但施压时其电阻随着压力的增加而变小。利于这个特点,可以制作各种压控开关。无压力时压敏导电橡胶是绝缘体,如同开关断开;当压力达到某阈值时,其电阻大大降低,压敏导电橡胶转变为导体,如同开关接通。xLL检测VBA

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金属的电阻应变效应与半导体的压阻效应都表现为感压元件的电阻随外力的变化而改变,两者的区别是:前者的电阻变化是截面和长度等结构尺寸变化所致,而后者的电阻变化是电阻率变化所致。xLL检测VBA

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3. 基于压电效应的压力传感器,1880年,两位年轻的法国科学家兄弟皮埃尔·居里(Pierre Curie)和他的哥哥雅克·居里(Jacques Curie)发现晶体具有一个特殊性质:当沿一定方向对满足一定对称性的晶体材料施加外力时,晶体材料会发生形状改变,同时其两个相对的表面上会出现正负相反的电荷,电荷量与受力大小成正比;当作用力的方向改变时,电荷的极性也随着改变;当外力撤掉后,它又会恢复不带电状态。这个性质称为晶体的压电效应。xLL检测VBA

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晶体是否具有压电效应,是由晶体结构的对称性所决定的。以石英晶体为例,从下图以看出,当没有外力作用时,石英晶体的结构对称性使其内部正负电荷的作用相互抵消,对外呈不带电状态。当在外力的作用下发生形状改变时,其结构对称性发生改变,内部正负电荷的作用不再相互抵消,出现了电极化,对外呈现带电状态。xLL检测VBA

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利用压电效应可以制作压电传感器。常用的压电材料有压电陶瓷、压电晶体、压电复合材料等,其应用遍及我们日常生活和高新技术领域的方方面面。例如,打火机、煤气灶、热水器、汽车等的点火要用到压电点火器,雷达、通信和导航设备中需要大量压电陶瓷滤波器,医学领域利用压电材料进行免疫检测、制作人工耳蜗等。xLL检测VBA

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(来源:网络,版权归原作者)xLL检测VBA


线性传感器的参数与传感器的一些特性分析

  线性传感器是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在于把直线机械位移量转换成电信号。xLL检测VBA

  为了达到这一效果,通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位,通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压,允许流过微安培的小电流,滑片和始端之间的电压,与滑片移动的长度成正比。将传感器用作分压器可极大限度降低对滑轨总阻值精确性的要求,因为由温度变化引起的阻值变化不会影响到测量结果。xLL检测VBA

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  线性传感器主要技术参数:xLL检测VBA

  常见外型:圆柱形的、环形传感器、管状传感器、狭槽传感器、矩形的xLL检测VBA

  直径:M5、M8、M12、M18、M30xLL检测VBA

  材质:金属、塑料xLL检测VBA

  检测范围:2mm、4mm、8mm、15mm、60mm、70mm、120mm不等xLL检测VBA

  接入方式:电缆、带接插件的电缆、接插件、接线xLL检测VBA

  传感器的性能参数反映了传感器对电源的要求,输出信号的稳定性等。xLL检测VBA

  在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。xLL检测VBA

  传感器所测量的非电量一班有两种形式一种是稳定的,即不随时间变化或变化极其缓慢.称为静态情今另一种是随时间变化而变化,称为动态信号。由于输入量的状态不同.传感器所呈现出来的输入—输出特性也不同,因此存在所谓的静态特性和动态特性。xLL检测VBA

  为了降低或消除传感器在测量控制系统中的误差、传感器必须具有良好的静态和动态特性,才能使信弓(或能量)技规律推确的转换。xLL检测VBA

  传感器的动态特性和误差统念xLL检测VBA

  传感器的动态特性是传感器在测量中非常重要的问题,它是传感器对输入激励的输出xLL检测VBA

  响应特性。一个动态持性好的传感器,随时间变化的输出曲线能同时再现输入随时间变化的xLL检测VBA

  曲线,即输出”输入具右相同类型的时间函数。在动态的输入信号情况下.输出信号一舶来说不会与输入信号具有完全相同的时间函数,这种输出与输人间的差异就是所谓的动态误差、不难看出,有良好的静态特性的传感器,未必有良好的动态特性。这是由于在动态(快速变化)的输入信号情况下,要有较好的动态特性,不仅要求传感器能精确地测量信号的幅值大小,而且需要能测量出信号变化过程的波形,即要求传感器能迅速准确地响应信号幅值变化和无失真地再现被测信号随时间变化的波形。xLL检测VBA

  影响动态特性的“固有因素”任何传感器都有,只不过表现形式和作用程度不同而已。研究传感器的动态特性主要是为了从测量误差角度分析产生动态误差的原因以及提出改善措施。具体研究时、通常从时域或领域两方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析。xLL检测VBA

  由于激励传感器信号的时间函数是多种多样的,在时域内研究传感器的响应特性,同自动控制系统分析一样;只能通过对几种特殊的输入时间函数,如阶跃函数、脉冲函数和斜坡面数等来研究其响应特性。在领域内通常利用正弦函数研究传感器的频率响应特性。为7便于比较或评价,或动态定标,常用的输入信号为阶跃信号和正弦信号。因此*对应的方法阶跃响应法和频率响应法。xLL检测VBA

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标签: 线性传感器
线性传感器线性传感器的参数与传感器的一些特性分析_线性传感器

为了保证显示仪表对涡轮传感器输出的脉冲信号有足够的灵敏度,就要提高信噪比。要想充分发挥涡轮流量计的特点,在流量计的安装使用上还必须加以充分注意,为此,在安装时应防止各种电干扰现象,即电磁感应,静电及电容耦合。xLL检测VBA

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  ① 流速分布不均和管内二次流的存在是影响涡轮流量计测量准确度的重要因素。所以,涡轮流量计对上、下游直管段有—定要求。对于工业测量,一般要求上游20D,下游5D的直管长度。xLL检测VBA

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  ② 涡轮流量计对流体的清洁度有较高要求,在流量计前须安装过滤器来保证流体的清洁。过滤器可采用漏斗型的,其本身清洁度,可测其两端的差压变化得到。xLL检测VBA

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  ③ 为保证通过流量计的液体是单相的,即不能让空气或蒸气进入流量计,在流量计上游必要时应装消气器。对于易气化的液体,在流量计下游必须保证一定背压。该背压的大小可取zui大流量下流量传感器压降的二倍加上zui高温度下被测液体蒸气压的1.2倍。为消除二次流动,在上游端加装整流器,若上游端能保证有20D左右的直管段,并加装整流器,可使流量计的测量准确度达到标定时的准确度等级。xLL检测VBA

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  另外,涡轮流量计对于粘度较高的液压油,机油,小口径规格可以采用实流标定。xLL检测VBA



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