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差動式傳感器原理：差動變壓位移傳感器的原理及特點

一、LVDT是什么？
LVDT 意思為Linear Variable Differential Transformer（差動變壓位移傳感器）。 基本元件由一個鐵芯和兩個線圈組成。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系。

二、LVDT工作原理及特點
差動變壓器式位移傳感器由同心分布在線圈骨架上一初級線圈P，二個級線圈S1和S2組成，線圈組件內有一個可自由移動的桿裝磁芯（鐵芯），當鐵芯在線圈內移動時，改變了空間的磁場分布，從而改變了初次級線圈之間的互感量M，當初級線圈供給一定頻率的交變電壓時，次級線圈就產生了感應電動勢，隨著鐵芯的位置不同，次級產生的感應電動勢也不同，這樣，就將鐵芯的位移量變成了電壓信號輸出。為了提高傳感器靈敏度改善線性度，實際工作時是將兩個次級線圈反串接，故兩個次級線圈電壓極性相反，于是，傳感器的輸出是兩個次級線圈電壓之差，其電壓差值與位移量成線性關系。
三、差動變壓器式高精度位移傳感器
用途及特點
1.用途：差動變壓器式（LVDT）位移傳感器具有良好的環境適應性、使用壽命長、靈敏度和分辨率高的特點。使用時只要把LVDT的殼體夾固在參照物上，其測桿頂（或夾固）在被測點上，就可以直接測量物體間的相對變位。廣泛用于測量預先被變成位移的各種物理量。2.特點：把LVDT的電測線路采用微電子技術全部封裝入LVDT的殼體內。輸入電壓±9V～±15V，輸出信號±5V或0～5V或0～10V或4～20mA的信號，可與四位半數顯表配合使用，該儀器便于攜帶和在無交流電源的環境中使用。DC－LVDT具有較強的抗干擾能力，可在潮濕，大電流或強磁場等惡劣環境下工作，適宜遙測。
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差動式傳感器原理：差動式自感傳感器和差動變壓器式傳感器工作原理的區別

淺談機電一體化智能大流量電動執行機構的設計 摘要】提出一種新型電動執行機構的設計方案，詳細介紹了該執行機構各功能元件的選型與設計、閥位及速度控制 原理以及各種關鍵問題的解決方法。 【關鍵詞】機電一體化;單片機 一、前言轉換為RS-232標準電平，把其它微機送來的RS-232標準 在現代化生產過程控制中，執行機構起著十分重要的作電平轉換成TTL電平給8031，實現單片機與其它微機間的通 用，它是自動控制系統中不可缺少的組成部分。現有的國產訊。 大流量電動執行機構存在著控制手段落后、機械傳動機構時鐘電路。時鐘電路主要用來提供采樣與控制周期、速 多、結構復雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執行機度計算時所需要的時間以及日歷。文中選用時鐘電路 構的全程運行速度取決于其電機的輸出軸轉速和其內部減速DS。DS內部有114字節的用戶非易失性RAM，可 齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調整，其通用用來存入需長期保存的數據。液晶顯示單元。為了實現人機 性較弱。對話功能，選用MGLS液晶顯示模塊組成顯示電路。采 二、電動執行機構的硬件設計及工作原理用組態顯示方式。通過菜單選擇，可分別對閥門、力矩、限 智能執行機構從結構上主要分為控制部分和執行驅動部位、電機、通訊和參數等信號進行設置或調試。并采用文字 分。控制部分主要由單片機、PWM波發生器、IPM逆變和圖形相結合的方式，顯示直觀、清晰。程序出格自恢復電 器、A/D、D/A轉換模塊、整流模塊、輸入輸出通道、故障路。為了保證在強干擾下程序出格時系統能夠自動地恢復正 檢測和報警電路等組成。執行驅動部分主要包括三相伺服電常，選用MAX705組成程序出格自恢復電路，監視程序運 機和位置傳感器。行。 系統工作原理: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 測到的逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，經分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變為高電平，引腳 A/D轉換后送入單片機。單片機通過8255控制PWM波發生2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈沖，使單片機 器，產生的PWM波經光電耦合作用于逆變模塊IPM，實現產生一次復位，復位結束后，又由程序通過P1.0口向 電機的變頻調速以及閥位控制。逆變模塊工作時所需要的直MAX705的WDI引腳發正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程 流電壓信號由整流電路對380

差動式傳感器原理：差動電容式壓力傳感器應用及工作原理分別是什么

隨著中國工業快速的發展，使得各行業都在迅速發展中。而電容式壓力傳感器就是發展其中之一。今天傳感器那些事介紹差動電容式壓力傳感器應用的相關內容，我們一起來了解一下吧。
差動電容式壓力傳感器應用
　　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。這種型式適于測量低壓，并有較高過載能力。還可以采用帶活塞動極膜片制成測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。它還與各種補償和保護部以及放大電路整體封裝在一起，以便提高抗干擾能力。這種傳感器適于測量動態高壓和對飛行器進行遙測。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、差動電容式壓力傳感器
　　它的受壓膜片電極位于兩個固定電極之間,構成兩個電容器。在壓力的作用下一個電容器的容量增大而另一個則相應減小，測量結果由差動式電路輸出。它的固定電極是在凹曲的玻璃表面上鍍金屬層而制成。過載時膜片受到凹面的保護而不致破裂。差動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(特別是難以保證對稱性)，而且不能實現對被測氣體或液體的隔離，因此不宜于工作在有腐蝕性或雜質的流體中。
　　差動電容式壓力傳感器為什么會提高靈敏度
　　差動電容式壓力傳感器在檢測壓力時，因壓力的作用使檢測電容的動片發生位置變化，當其中一個電容的容量變小時，另一個電容的容量就會變大，這就相當于有兩倍的變化量，其靈敏度當然就會提高。同時，對于電容式壓力傳感器的檢測電容變化時，它的變化過程是非線性的，而采用差動電容時，對應的非線性變化互補就變成了線性變化。因此，差動電容式壓力傳感器不僅其靈敏度高，線性都也高。
差動電容式壓力傳感器應用
　　差動式電容傳感器有什么缺點？
　　差動式電容傳感器有的缺點:
　　(1)輸出阻抗高，負載能力差。
　　(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電容式壓力傳感器應用的相關內容。電容式壓力傳感器具有體積小，結構簡單，靈敏度高等特點。希望大家看到這篇文章的時候能夠對電容式壓力傳感器有一定的了解。
 

差動式傳感器原理：差動電阻式傳感器

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差動電阻式傳感器
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差動電阻式傳感器是美國加州加利福尼亞大學的卡爾遜教授在1932年研制成功的。因此，又習慣被稱為卡爾遜式儀器。這種儀器利用張緊在儀器內部的彈性鋼絲作為傳感器元件將儀器受到的物理量轉變為模擬量，所以國外也稱這種傳感器為彈性鋼絲式（Elastic Wire）儀器。
中文名
差動電阻式傳感器
外文名
差動電阻式傳感器
性    質
傳感器
屬    性
電阻
所屬國家
美國
目錄
1
原理
?
工作原理
?
測量原理
2
發展過程
差動電阻式傳感器原理
編輯
語音
差動電阻式傳感器工作原理
圖1 差動電阻式儀器原理
在儀器內部采用兩根特殊固定方式的鋼絲，鋼絲經過預拉，張緊支桿上，如圖1所示。當儀器受到外界的拉壓變形時，一根鋼絲受拉，其電阻增加。另一根鋼絲受壓，其電阻減少。測量兩根鋼絲電阻的比值，就可以求得儀器的變形量。這樣的結構設計，使兩根鋼絲的電阻在受變形時差動變化，目的是提高儀器對變形的靈敏度，并且使變形引起的電阻變化不影響溫度的測量。溫度引起兩根鋼絲的電阻變化是同方向的，當溫度升高時兩根鋼絲的電阻都增大，而溫度降低時，兩根鋼絲的電阻則都減少。測定兩根鋼絲的串聯電阻，就可以求得儀器感受的外界溫度。
差動電阻式傳感器測量原理
圖2 差動電阻式儀器電阻效果圖
差動電阻式傳感器的讀數裝置是電阻比電橋（惠斯通型），差動電阻式儀器可以用兩個串聯的電阻來表示，如圖2所示。圖2中R1為外圈鋼絲的電阻值，R2為內圈鋼絲的電阻值，人工測量一般采用水工比例電橋，它利用電橋測量原理測量差動電阻式儀器的總電阻R1+R2和電阻比R1/R2來計算溫度的變形。為了能準確地測量差動式電阻儀器的電阻和電阻比，在實際應用過程中，用四芯或五芯電纜將儀器電纜接長，并采用四芯或五芯測法進行測量，盡可能清除長電纜對測量結果的影響，下面以五芯測法為例，介紹用恒流源對差動電阻式儀器的測量方法。
圖3 差動電阻式儀器測量原理圖
用恒流源測量差動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分線電阻，r1、r2．．．．．．r5分別為藍、黑、紅、綠、白五芯的芯線電阻，RS為標準電阻，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
通過測量U1，U2，U3和Us，即可利用式(5)、 (6)、(7)進行計算。
差動電阻式傳感器發展過程
編輯
語音
差阻式儀器因其防潮、長期測量穩定可靠、測試方法簡單、絕緣要求低、防雷能力強、經濟、可兼測溫度而在國內得到了較廣泛的運用。針對該類儀器內阻低、儀器電阻變差會影響測值等難題，國內工程技術人員創造了5芯儀器測量原理，使得儀器測量與電阻變差及電纜芯線電阻大小無關，實現了差阻式儀器的自動化監測。幾十年來，在國內大壩和巖土工程中已埋設了產品30萬支以上。我國科技人員通過這些儀器的使用，取得了大量有用成果，也積累了豐富的經驗。在此基礎上，1982年即編制了有關國家標準，1989年編入大壩安全監測技術規范，有關儀器的規程規范對儀器的質量控制和工程應用發揮了促進和指導作用。近20年來技術有了很大進步，差阻式儀器從4芯連接發展到5芯連接，測量儀表從傳統的水工比例電橋發展到5芯測量儀表和自動化系統。在這樣的技術背景下，有關技術標準和規范也應有所更新，才能有利于儀器的進一步發展和應用。
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