差動(dòng)式傳感器原理：差動(dòng)變壓位移傳感器的原理及特點(diǎn)
一、LVDT是什么？
LVDT 意思為L(zhǎng)inear Variable Differential Transformer（差動(dòng)變壓位移傳感器）。 基本元件由一個(gè)鐵芯和兩個(gè)線圈組成。通過一次線圈與二次線圈弱電磁耦合，使得鐵芯的位移變化量與輸出電壓（電流）變化量呈精密線性關(guān)系。
二、LVDT工作原理及特點(diǎn)
差動(dòng)變壓器式位移傳感器由同心分布在線圈骨架上一初級(jí)線圈P，二個(gè)級(jí)線圈S1和S2組成，線圈組件內(nèi)有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿裝磁芯（鐵芯），當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)移動(dòng)時(shí)，改變了空間的磁場(chǎng)分布，從而改變了初次級(jí)線圈之間的互感量M，當(dāng)初級(jí)線圈供給一定頻率的交變電壓時(shí)，次級(jí)線圈就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，隨著鐵芯的位置不同，次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不同，這樣，就將鐵芯的位移量變成了電壓信號(hào)輸出。為了提高傳感器靈敏度改善線性度，實(shí)際工作時(shí)是將兩個(gè)次級(jí)線圈反串接，故兩個(gè)次級(jí)線圈電壓極性相反，于是，傳感器的輸出是兩個(gè)次級(jí)線圈電壓之差，其電壓差值與位移量成線性關(guān)系。
三、差動(dòng)變壓器式高精度位移傳感器
用途及特點(diǎn)
1.用途：差動(dòng)變壓器式（LVDT）位移傳感器具有良好的環(huán)境適應(yīng)性、使用壽命長(zhǎng)、靈敏度和分辨率高的特點(diǎn)。使用時(shí)只要把LVDT的殼體夾固在參照物上，其測(cè)桿頂（或夾固）在被測(cè)點(diǎn)上，就可以直接測(cè)量物體間的相對(duì)變位。廣泛用于測(cè)量預(yù)先被變成位移的各種物理量。2.特點(diǎn)：把LVDT的電測(cè)線路采用微電子技術(shù)全部封裝入LVDT的殼體內(nèi)。輸入電壓±9V～±15V，輸出信號(hào)±5V或0～5V或0～10V或4～20mA的信號(hào)，可與四位半數(shù)顯表配合使用，該儀器便于攜帶和在無交流電源的環(huán)境中使用。DC－LVDT具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可在潮濕，大電流或強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣環(huán)境下工作，適宜遙測(cè)。
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差動(dòng)式傳感器原理：差動(dòng)式自感傳感器和差動(dòng)變壓器式傳感器工作原理的區(qū)別
淺談機(jī)電一體化智能大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 摘要】提出一種新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了該執(zhí)行機(jī)構(gòu)各功能元件的選型與設(shè)計(jì)、閥位及速度控制 原理以及各種關(guān)鍵問題的解決方法。 【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;單片機(jī) 一、前言轉(zhuǎn)換為RS-232標(biāo)準(zhǔn)電平，把其它微機(jī)送來的RS-232標(biāo)準(zhǔn) 在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)起著十分重要的作電平轉(zhuǎn)換成TTL電平給8031，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其它微機(jī)間的通 用，它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)訊。 大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著控制手段落后、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)鐘電路。時(shí)鐘電路主要用來提供采樣與控制周期、速 多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機(jī)度計(jì)算時(shí)所需要的時(shí)間以及日歷。文中選用時(shí)鐘電路 構(gòu)的全程運(yùn)行速度取決于其電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速DS。DS內(nèi)部有114字節(jié)的用戶非易失性RAM，可 齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調(diào)整，其通用用來存入需長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)。液晶顯示單元。為了實(shí)現(xiàn)人機(jī) 性較弱。對(duì)話功能，選用MGLS液晶顯示模塊組成顯示電路。采 二、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)計(jì)及工作原理用組態(tài)顯示方式。通過菜單選擇，可分別對(duì)閥門、力矩、限 智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上主要分為控制部分和執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部位、電機(jī)、通訊和參數(shù)等信號(hào)進(jìn)行設(shè)置或調(diào)試。并采用文字 分。控制部分主要由單片機(jī)、PWM波發(fā)生器、IPM逆變和圖形相結(jié)合的方式，顯示直觀、清晰。程序出格自恢復(fù)電 器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、整流模塊、輸入輸出通道、故障路。為了保證在強(qiáng)干擾下程序出格時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)地恢復(fù)正 檢測(cè)和報(bào)警電路等組成。執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分主要包括三相伺服電常，選用MAX705組成程序出格自恢復(fù)電路，監(jiān)視程序運(yùn) 機(jī)和位置傳感器。行。 系統(tǒng)工作原理:霍爾電流、電壓傳感器及位置傳感器檢工作原理為:一旦程序出格，WDO由高變低，由于微 測(cè)到的逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號(hào)，經(jīng)分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變?yōu)楦唠娖剑_ A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。單片機(jī)通過8255控制PWM波發(fā)生2電平的這種變化使“與非”門輸出一個(gè)正脈沖，使單片機(jī) 器，產(chǎn)生的PWM波經(jīng)光電耦合作用于逆變模塊IPM，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生一次復(fù)位，復(fù)位結(jié)束后，又由程序通過P1.0口向 電機(jī)的變頻調(diào)速以及閥位控制。逆變模塊工作時(shí)所需要的直MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程 流電壓信號(hào)由整流電路對(duì)380
差動(dòng)式傳感器原理：差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用及工作原理分別是什么
隨著中國(guó)工業(yè)快速的發(fā)展，使得各行業(yè)都在迅速發(fā)展中。而電容式壓力傳感器就是發(fā)展其中之一。今天傳感器那些事介紹差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，我們一起來了解一下吧。
差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用
電容式壓力傳感器分類、工作原理及用途
電容式壓力傳感器分類
1、單電容式壓力傳感器
它由圓形薄膜與固定電極構(gòu)成。薄膜在壓力的作用下變形，從而改變電容器的容量，其靈敏度大致與薄膜的面積和壓力成正比而與薄膜的張力和薄膜到固定電極的距離成反比。另一種型式的固定電極取凹形球面狀，膜片為周邊固定的張緊平面，膜片可用塑料鍍金屬層的方法制成。這種型式適于測(cè)量低壓，并有較高過載能力。還可以采用帶活塞動(dòng)極膜片制成測(cè)量高壓的單電容式壓力傳感器。這種型式可減小膜片的直接受壓面積，以便采用較薄的膜片提高靈敏度。它還與各種補(bǔ)償和保護(hù)部以及放大電路整體封裝在一起，以便提高抗干擾能力。這種傳感器適于測(cè)量動(dòng)態(tài)高壓和對(duì)飛行器進(jìn)行遙測(cè)。單電容式壓力傳感器還有傳聲器式(即話筒式)和聽診器式等型式。
2、差動(dòng)電容式壓力傳感器
它的受壓膜片電極位于兩個(gè)固定電極之間,構(gòu)成兩個(gè)電容器。在壓力的作用下一個(gè)電容器的容量增大而另一個(gè)則相應(yīng)減小，測(cè)量結(jié)果由差動(dòng)式電路輸出。它的固定電極是在凹曲的玻璃表面上鍍金屬層而制成。過載時(shí)膜片受到凹面的保護(hù)而不致破裂。差動(dòng)電容式壓力傳感器比單電容式的靈敏度高、線性度好，但加工較困難(特別是難以保證對(duì)稱性)，而且不能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)氣體或液體的隔離，因此不宜于工作在有腐蝕性或雜質(zhì)的流體中。
差動(dòng)電容式壓力傳感器為什么會(huì)提高靈敏度
差動(dòng)電容式壓力傳感器在檢測(cè)壓力時(shí)，因壓力的作用使檢測(cè)電容的動(dòng)片發(fā)生位置變化，當(dāng)其中一個(gè)電容的容量變小時(shí)，另一個(gè)電容的容量就會(huì)變大，這就相當(dāng)于有兩倍的變化量，其靈敏度當(dāng)然就會(huì)提高。同時(shí)，對(duì)于電容式壓力傳感器的檢測(cè)電容變化時(shí)，它的變化過程是非線性的，而采用差動(dòng)電容時(shí)，對(duì)應(yīng)的非線性變化互補(bǔ)就變成了線性變化。因此，差動(dòng)電容式壓力傳感器不僅其靈敏度高，線性都也高。
差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用
差動(dòng)式電容傳感器有什么缺點(diǎn)？
差動(dòng)式電容傳感器有的缺點(diǎn):
(1)輸出阻抗高，負(fù)載能力差。
(2)寄生電容影響大。
通過以上傳感器那些事的介紹我們了解了差動(dòng)電容式壓力傳感器應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。電容式壓力傳感器具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高等特點(diǎn)。希望大家看到這篇文章的時(shí)候能夠?qū)﹄娙菔綁毫鞲衅饔幸欢ǖ牧私狻?br/> 
差動(dòng)式傳感器原理：差動(dòng)電阻式傳感器
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差動(dòng)電阻式傳感器
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差動(dòng)電阻式傳感器是美國(guó)加州加利福尼亞大學(xué)的卡爾遜教授在1932年研制成功的。因此，又習(xí)慣被稱為卡爾遜式儀器。這種儀器利用張緊在儀器內(nèi)部的彈性鋼絲作為傳感器元件將儀器受到的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量，所以國(guó)外也稱這種傳感器為彈性鋼絲式（Elastic Wire）儀器。
中文名
差動(dòng)電阻式傳感器
外文名
差動(dòng)電阻式傳感器
性 質(zhì)
傳感器
屬 性
電阻
所屬國(guó)家
美國(guó)
目錄
1
原理
?
工作原理
?
測(cè)量原理
2
發(fā)展過程
差動(dòng)電阻式傳感器原理
編輯
語音
差動(dòng)電阻式傳感器工作原理
圖1 差動(dòng)電阻式儀器原理
在儀器內(nèi)部采用兩根特殊固定方式的鋼絲，鋼絲經(jīng)過預(yù)拉，張緊支桿上，如圖1所示。當(dāng)儀器受到外界的拉壓變形時(shí)，一根鋼絲受拉，其電阻增加。另一根鋼絲受壓，其電阻減少。測(cè)量?jī)筛摻z電阻的比值，就可以求得儀器的變形量。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使兩根鋼絲的電阻在受變形時(shí)差動(dòng)變化，目的是提高儀器對(duì)變形的靈敏度，并且使變形引起的電阻變化不影響溫度的測(cè)量。溫度引起兩根鋼絲的電阻變化是同方向的，當(dāng)溫度升高時(shí)兩根鋼絲的電阻都增大，而溫度降低時(shí)，兩根鋼絲的電阻則都減少。測(cè)定兩根鋼絲的串聯(lián)電阻，就可以求得儀器感受的外界溫度。
差動(dòng)電阻式傳感器測(cè)量原理
圖2 差動(dòng)電阻式儀器電阻效果圖
差動(dòng)電阻式傳感器的讀數(shù)裝置是電阻比電橋（惠斯通型），差動(dòng)電阻式儀器可以用兩個(gè)串聯(lián)的電阻來表示，如圖2所示。圖2中R1為外圈鋼絲的電阻值，R2為內(nèi)圈鋼絲的電阻值，人工測(cè)量一般采用水工比例電橋，它利用電橋測(cè)量原理測(cè)量差動(dòng)電阻式儀器的總電阻R1+R2和電阻比R1/R2來計(jì)算溫度的變形。為了能準(zhǔn)確地測(cè)量差動(dòng)式電阻儀器的電阻和電阻比，在實(shí)際應(yīng)用過程中，用四芯或五芯電纜將儀器電纜接長(zhǎng)，并采用四芯或五芯測(cè)法進(jìn)行測(cè)量，盡可能清除長(zhǎng)電纜對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，下面以五芯測(cè)法為例，介紹用恒流源對(duì)差動(dòng)電阻式儀器的測(cè)量方法。
圖3 差動(dòng)電阻式儀器測(cè)量原理圖
用恒流源測(cè)量差動(dòng)電阻式儀器原理如圖3所示，圖3中R1、R2為差電阻式儀器兩個(gè)分線電阻，r1、r2．．．．．．r5分別為藍(lán)、黑、紅、綠、白五芯的芯線電阻，RS為標(biāo)準(zhǔn)電阻，I0為恒流電流。如圖3可得出：Us=I0*Rs (1)U1=I0*R1 (2)U2=I0*R2 (3)U3=I0*(R1+r5) (4)由式(1)、(2)、(3)、(4) 可得出總電阻和電阻比為
通過測(cè)量U1，U2，U3和Us，即可利用式(5)、 (6)、(7)進(jìn)行計(jì)算。
差動(dòng)電阻式傳感器發(fā)展過程
編輯
語音
差阻式儀器因其防潮、長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定可靠、測(cè)試方法簡(jiǎn)單、絕緣要求低、防雷能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)、可兼測(cè)溫度而在國(guó)內(nèi)得到了較廣泛的運(yùn)用。針對(duì)該類儀器內(nèi)阻低、儀器電阻變差會(huì)影響測(cè)值等難題，國(guó)內(nèi)工程技術(shù)人員創(chuàng)造了5芯儀器測(cè)量原理，使得儀器測(cè)量與電阻變差及電纜芯線電阻大小無關(guān)，實(shí)現(xiàn)了差阻式儀器的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。幾十年來，在國(guó)內(nèi)大壩和巖土工程中已埋設(shè)了產(chǎn)品30萬支以上。我國(guó)科技人員通過這些儀器的使用，取得了大量有用成果，也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，1982年即編制了有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1989年編入大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，有關(guān)儀器的規(guī)程規(guī)范對(duì)儀器的質(zhì)量控制和工程應(yīng)用發(fā)揮了促進(jìn)和指導(dǎo)作用。近20年來技術(shù)有了很大進(jìn)步，差阻式儀器從4芯連接發(fā)展到5芯連接，測(cè)量?jī)x表從傳統(tǒng)的水工比例電橋發(fā)展到5芯測(cè)量?jī)x表和自動(dòng)化系統(tǒng)。在這樣的技術(shù)背景下，有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也應(yīng)有所更新，才能有利于儀器的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
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