1、2018/9/21,1,第10章 传感器在工业中的应用,2018/9/21,2,引言,传感器作为获取信息的敏感元件，在现代信息社会中扮演着越来越重要的作用。如果把一台工业设备比拟做一个人的话，那么毫不夸张地说，传感器就应该是他的眼睛。信息的采集通过传感器来完成，传感器的正确使用与否直接关系到工业设备能否正常运行。传感器的精度、稳定性直接关系到系统的性能好坏。由此可见，作为现代信息技术的三大基础之一的传感器技术，与通信技术和计算机技术一样在信息社会中扮演者无可替代的作用。,2018/9/21,3,主要章节,10.1 传感器测试系统简介10.2 传感器的选用原则10.3 传感器在工业中的应用概述1
2、0.4 传感器的应用电路设计,2018/9/21,4,10.1 传感器测试系统简介,传感器测试电路基本组成,2018/9/21,5,10.1 传感器测试系统简介,传感器滤波电路示意图,2018/9/21,6,10.1 传感器测试系统简介,AD转换器(1)分辨率； (2)精度； (3)转换速度；(4)输入模拟电压范围。,2018/9/21,7,10.1 传感器测试系统简介,2. 接口电路(1) USB接口； (2)串行口； (3)并行口；(4) GPIB接口。,2018/9/21,8,10.1 传感器测试系统简介,3. 测试软件的编写 便于测试数据的分析和显示，需要编写专门的软件读取测试系统采集
3、的数据，并加以显示。测试软件中还可以加入信号处理模块，以便数据的分析和处理。(1) Visual Basic、Visual C+； (2) LabView； (3) CoolEdit、SpectraLab、Matlab.,2018/9/21,9,10.1 传感器测试系统简介,4. 测试电路设计中的采样定理测试电路中，常常需要用ADC将模拟信号转换为数字信号，以便于后续的保存和处理。在ADC的采样频率上，必须满足采样定理，即 只有在满足采样定理的前提下，才能从采样信号中不失真地恢复出原来的连续信号。,2018/9/21,10,10.2 传感器的选用原则,（1）与测量条件有关的因素。1）测量的目的
4、；2) 测试对象的选择；3) 测量范围；4) 输入信号的幅值5) 频带宽度；6）精度要求；7）环境条件(湿度、温度、振动等),2018/9/21,11,10.2 传感器的选用原则,（2）与传感器有关的技术指标。1）传感器的类型2) 灵敏度、3) 输入信号的幅值4) 频带宽度5) 精度；6）价格,2018/9/21,12,10.3 传感器在工业中的应用概述,随着电子计算机、生产自动化、航空、遥测、遥感等科学技术的发展，对传感器的需求量与日俱增，其应用领域已渗入到社会的各个领域，并起着巨大的作用。下面仅将传感器在一些主要领域中的应用作以简介。,2018/9/21,13,10.3.1 传感器在航天工
5、业中的应用概述,2018/9/21,14,火箭发动机推力和压力测试原理图,2018/9/21,15,10.3.2 传感器在军事工业中的应用,2018/9/21,16,10.3.3 传感器在汽车工业中的应用概述,1. 发动机控制用传感器（1）温度传感器（2）压力传感器（3）转速、角度和车速传感器（4）流量传感器,2018/9/21,17,10.3.3 传感器在汽车工业中的应用概述,2. 底盘控制用传感器3. 车身控制用传感器 4. 加速度传感器在汽车安全气囊中的应用,2018/9/21,18,10.3.3 传感器在汽车工业中的应用概述,5. 转速测试与控制系统,2018/9/21,19,10.3
6、.4 传感器在伺服控制系统中的应用概述,伺服控制系统原理示意图,2018/9/21,20,10.3.4 传感器在伺服控制系统中的应用概述,1. 开环控制数控机床,2018/9/21,21,10.3.4 传感器在伺服控制系统中的应用概述,2. 闭环控制数控机床,2018/9/21,22,10.3.5 传感器在过程工业的应用概述,1.过程工业控制用传感器的要求(1)智能化。(3)高精度和优异的动态特性。(2)高可靠性和稳定性。,2018/9/21,23,10.3.5 传感器在过程工业的应用概述,2. 冶金工业中的应用实例1） 选矿控制中传感器的应用2）汽化冷却控制系统中的传感器,2018/9/21,24,10.4 传感器的应用电路设计10.4.1 放大电路,1、同相比例运算电路2、反相比例运算电路3、差动运算和仪表放大电路4、常用的滤波电路5、电荷放大器6、恒压源转恒流源电路,2018/9/21,25,10.4.2 传感器信号的远距离传输,(1)选用电流输出型传感器(适用于功耗较大的敏感元件)；,2018/9/21,26,10.4.2 传感器信号的远距离传输,(2)采用高精度电流输出型模块，将电压信号转换成420mA电流信号输出；,2018/9/21,27,安装有直线光栅的数控机床加工实况,防护罩内为直线光栅,光栅扫描头,被加工工件,切削刀具,角编码器安装在夹具的端部,
