高壓汞燈

[拼音]:weiyi chuanganqi

[英文]:displacement transducer

把位移轉換為電量的感測器。感測器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。在這種轉換過程中有許多物理量(例如壓力、流量、加速度等)常常需要先變換為位移,然後再將位移變換成電量。因此位移感測器是一類重要的基本感測器。在生產過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。機械位移包括線位移和角位移。按被測變數變換的形式不同,位移感測器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型(如自發電式)和結構型兩種。常用位移感測器以模擬式結構型居多,包括電位器式位移感測器、電感式位移感測器(見電感式感測器)、自整角機、電容式位移感測器(見電容式感測器)、電渦流式位移感測器(見電渦流式感測器)、霍耳式位移感測器等。數字式位移感測器的一個重要優點是便於將訊號直接送入計算機系統(見數字式感測器)。這種感測器發展迅速,應用日益廣泛(見感應同步器、碼盤、光柵式感測器、磁柵式感測器)。

電位器式位移感測器

它通過電位器元件將機械位移轉換成與之成線性或任意函式關係的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移感測器。但是,為實現測量位移目的而設計的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關係。圖1中的電位器式位移感測器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由於其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移感測器在伺服系統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振盪。因此在電位器的製作中應儘量減小每匝的電阻值。電位器式感測器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出訊號大,使用方便,價格低廉。

霍耳式位移感測器

它的測量原理是保持霍耳元件(見半導體磁敏元件)的激勵電流不變,並使其在一個梯度均勻的磁場中移動,則所移動的位移正比於輸出的霍耳電勢。磁場梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢與位移的關係越接近於線性。圖2中是三種產生梯度磁場的磁系統:a系統的線性範圍窄,位移Z=0時,霍耳電勢≠0;b系統當Z<2毫米時具有良好的線性,Z=0時,霍耳電勢=0;c系統的靈敏度高,測量範圍小於1毫米。圖中N、S分別表示正、負磁極。霍耳式位移感測器的慣性小、頻響高、工作可靠、壽命長,因此常用於將各種非電量轉換成位移後再進行測量的場合。

光電式位移感測器

它根據被測物件阻擋光通量的多少來測量物件的位移或幾何尺寸。特點是屬於非接觸式測量,並可進行連續測量。光電式位移感測器常用於連續測量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統中用作邊緣位置感測器。

參考書目

張是勉、楊樹智編著:《自動檢測》,科學出版社,北京,1987。

參考文章

簡述電感式位移感測器的工作原理?自動化