传感器与检测技术串讲讲义(3)

输出电压 错误！未错误！未 找到引用源。 找 到引用源。 二、压电式力传感器——发电型测力传感器

【知识点】

1、 压电效应与逆压电效应

压电效应——当某些晶体沿一定方向受外力作用变形时，在其相应的两个表面产生极性相反的电荷，当外力去掉后，又恢复到不带电的状态，这种物理现象称为正压电效应。

逆压电效应——在某些晶体的极化方向施加外电场，晶体本身将产生机械变形，当外电场撤去后，变形也随之消失，这种物理现象称为逆压电效应。 2、 压电元件的连接方式及其各自特点

串联的特点：传感器本身电容小，输出电压大，适合于以电压作为输出的场合。 并联的特点：传感器本身电容大，输出电荷量大，时间常数大，适用于测量缓

慢信号和以电荷作为输出的场合。

3、 前置放大器的种类及其作用

（1）种类： 电压放大器和电荷放大器两种形式；

（2）作用：用于放大压电元件输出的微弱信号，并把高阻抗变换为低阻抗输出。

二、压磁式力传感器——发电型测力传感器

【知识点】

压磁效应——在机械力的作用下，铁磁材料内部产生应力变化，是磁导率发生变

化，磁阻相应也发生变化的现象，称为压磁效应。

外力是拉力，在作用力方向铁磁材料磁导率提高，垂直作用力方向

磁导率降低；作用力为压力时，则反之。

历年试题8（2007.10） 单选题

8 当某些晶体沿一定方向受外力作用变形时，在其相应的两个表面产生极性相

反的电荷，当去掉外力后电荷消失，这种现象称为（ ）

A．压阻效应 B. 压电效应 C. 应变效应 D. 霍尔效应

【答案】 B

【解析】熟练掌握应变、压电等各种效应的含义。

第四章 速度、加速度传感器

第一节 速度传感器

常见考点：

1、 测速发电机测转速

2、 变磁通式、霍尔式和电涡流式速度传感器 一、测速发电机 【知识点】

1、

直流测速发电机测速原理；

空载时：错误！未找到引用源。

式中 错误！未找到引用源。——电枢感应电动势； 错误！未找到引用源。——感应电动势与转速的比例系数； n——转速 有负载时：错误！未找到引用源。

式中 错误！未找到引用源。——测速发电机输出电压； 错误！未找

到引用源。；

错误！未找到引用源。——电枢回路总电阻；错误！未找到引用源。——测速发电机的负载电阻 历年试题9（2008.10） 计算题

9 如图所示，某他励直流测速发电机的电枢回路总电阻

错误！未找到引用源。。当转速n=500 r/min，负载电阻错误！未找到引用源。=错误！未 找到引用源。时，

测得输出电压错误！未找到引用源。=5V。试计算：

（1） 电枢电流错误！未找到引用源。； （2） 输出电压与转速的比例系数 C；

（3） 测速发电机的感应电动势与转速的比例系数 错误！未找到引用源。。

【答案】

（1）错误！未找到引用源。

（2）C=错误！未找到引用源。=5/500=0.01(v/(r/min))

(3) 错误！未找到引用源。

【解析】该题考察直流测速发电机工作原理。 2、交流测速发电机测速原理

永磁式：错误！未找到引用源。 式中 n——转速 p——电机极对数 f——感应交变电动势频率

感应式和脉冲式：错误！未找到引用源。 式中 n——转速; 错误！未找到引用源。——转子齿数

二、变磁通式、霍尔式和电涡流式速度传感器

【知识点】

1、 变磁通式、霍尔式和电涡流式速度传感器所测转速为 错误！未找到引用源。 2、 变磁通式、霍尔式和电涡流式速度传感器所测角速度错误！未找到引用源。

式中 n——被测转速 （r/min）

f ——传感器输出周期信号的频率 错误！未找到引用源。 Z ——被测物上标记（齿）数。

例题10

霍尔式转速传感器输出信号频率为f = 30错误！未找到引用源。，被测物上的标记齿数为Z=2，求：

（1） 所测转速为多少？ （2） 角速度又是多少？

【答案】

（1）所测转速为：错误！未找到引用源。

（2）角速度：错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。 【解析】考察对转速、角速度的计算公式是否熟练。

第二节 加速度传感器

常见考点：

1、压电式加速度传感器 2、 应变式加速度传感器 一、 压电式加速度传感器

【知识点】

1、 压电式加速度传感器放大器特点；

电压放大器：（1）输入阻抗大于1000M错误！未找到引用源。输出阻抗小于100 （2）连接电压放大器的电缆发生变化时，必然引起与传感器电容并联

的电缆电容发生变化，从而引起传感器输出电压灵敏度发生变化。

电荷放大器：（1）输入阻抗高达错误！未找到引用源。以上；

（2）放大器输出电压错误！未找到引用源。与输入电荷成正比，即 错

误！未找到引用源。

式中 错误！未找到引用源。 —— 反馈电容

（3）电荷放大器输出电压与电缆分布电容无关，电缆长度的变化不影

响电荷放大器灵敏度的变化。

2、 压电式加速度传感器的灵敏度的类型

电压灵敏度：加速度传感器输出电压与所承受加速度之比。 电荷灵敏度：加速度传感器输出电荷与所承受加速度之比。

历年试题11 （2007.10） 问答题

11、简述电荷放大器的特点及电荷放大器与压电式传感器相连时的特点。

【答案】

（1） 电荷放大器的特点是：增益高，输入阻抗大。

（2） 与压电式传感器相连时，其输出电压与压电元件的输出电荷成正比；电缆电

容影响小。

【解析】主要考察电荷放大器的特点。 二、应变式加速度传感器

【知识点】应变式加速度传感器的工作原理。

第五章 视觉传感器

第一节 视觉传感器

常见考点：

1、视觉传感器在机电一体化系统中的作用； 2、视觉传感器的组成；

3、光电式摄像机、固体半导体摄像机原理； 一、视觉传感器在机电一体化系统中的作用及组成 【知识点】

1、视觉传感器在机电一体化系统中的作用： （1） 位置检测； （2） 图像识别；

（3） 物体形状、尺寸缺陷的检测。 2、视觉传感器的组成及各部分的作用：

（1）照明部； （2）接收部； （3）光电转换部； （4）扫描部

二、光电式摄像机、固体半导体摄像机原理

【知识点】

1、 光电式摄像机原理； 2、 固体半导体摄像机的组成：

他由摄像元件（CCD）、信号处理电路、驱动电路和电源组成。其中，CCD摄像元件是一种MOS型晶体管开关集成电路。

第二节 人工视觉

常见考点：

1、人工视觉系统的硬件构成； 2、人工视觉系统各组成部分的作用； 一、 人工视觉系统的硬件构 …… 此处隐藏：1167字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……