传感器应用技术.docx
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传感器应用技术
四、传感器技术的发展趋势
教学目标
课,你们想怎样上
方法:
评分标准
分组:
评分标准:
(100分制)
第一章传感器基础
什么是传感器
思考:
人身上有传感器吗是什么类型传感器
传感器传感器的应用
第二章光电式传感器
光电式传感器的分类:
一、预习问题
储料仓
前进方向
二、问题解答
概念题
1、什么是外光电效应、光电管
光电效应
光子能量
光子能量
吸收光子能量
外光电效应
使电子逸出物体表面
光电管:
光电阴极
光电阳极
光电子
光电流
光照强度
光阴极的灵敏度
电阻上的电压
—定函数关系
2、什么是光电倍增管
若干个倍增极
逐级轰击次级发射倍增极106〜108倍
于紫外/可见/近红外光光度计,旋光仪、糖度计,发光分光光度计
3、什么是内光电效应、光敏电阻
电阻率
阻值
电流
内光电效应
开关式光电信号
电阻率
低阻态
阻值
亮电流
原值呈高阻态
4、光电二极管、光电三极管的结构光电特性反向
反向偏置
反向电阻
光电流与阳极电压
Ua
Umin
Ua
Ua
Uz
也
ua
I£
UQ
5、请举光源本身是被测物的光电传感器应用实例。
直接照射
某些物理参数
6、请举被测物吸收光通量的光电传感器应用实例。
光通量
光电元件
吸收量
1—恒流源2—半导体激光器3—半反半透镜4—反射镜
5—被测水样6、9—光电池7、10—电流/电压转换器
8—标准水样
恒定红外光
部分红外光
减弱
阀值判断电路
7、请列举被测物体反射光通量的光电传感器应用实例反射
反射光通量
性质、状态和与光源之间的距离
8请举被测物遮挡光通量的光电传感器应用实例。
光通量
减弱
尺寸或位置
正确位置
J—|—A
零
遮光面积
方向及大小
9、什么是光电开关分别用图片介绍对射式、镜反射式、漫反射式、槽式、光纤式光电开关的用法。
靠近和通过
强弱变化
电流的变化
电隔离的(即电缘绝)
通”与断”
10、什么是计量光栅莫尔条纹的工作原理应用举例等节距
刻线
结构原理简单、计量精度高和分辨力强
11、什么是光纤传感器其在检测温度、加速度方面怎么应用光纤自身
直接接收
长度、折射率、直径
振幅(强度)、相位、波长和偏振方向
被动式
无需光源
光强信号
电信号
考光束与测量光束
光程差
干涉效应
电信号
12、什么是红外线传感器有什么应用
绝对零度热效应
温度升高
其他物理量
自身的温度
电信号
光一热一电
1、如图设计一套检测机构,检测输送带上往前输送的电路板的摆放位置是否正确。
(正确位置如图所示,3个绿色电容位于前进方向的左下角)。
并结合光电传感器选用适合的传感器。
光纤式
圆孔
开关信号
2、如图设计一套检测机构,检测电路板的IC引脚是否缺失。
该如何选用传感器并结合光电传感器选型选用适合的传感器。
3、请选用合适的传感器设计一种针对牡蛎按外形大小进行自动分级
的装置。
根据不同的分级对象,调整分级参数,本装置可适用于其他同类外形产品的分级。
仿形振动槽
自动调整姿
不同的速.度
速度差自由转动机架内循环
一个缺口填补
光滑的平面往回收缩往下打开完成分级动作光电开关自由调节料斗门自由设定
反射式、对射式
储料仓
第三章超声波传感器
定位、计数检测馆内的容量
磁电式传感器的分类:
一、预习问题
二、问题解答
1、什么是声波分类声波的反射原理弹性介质
反射、折射和波型转换
波速
波速
反射角
2、举例3个以上超声波的应用。
超音波雾化器:
液态分子结构
超声波塑料焊接机:
相互摩擦
熔合
超声波清洗机:
破裂
3、什么是超声波单晶探头、双晶探头、斜探头用途
1—接插件2—外壳3—阻尼吸收块4—引线5—压电晶体
6—保护膜7—隔离层8—延迟块9—有机玻璃斜楔块10—试件
11—耦合剂
单晶直探头:
一块晶片
先后之分
电子开关
双晶直探头:
互不干扰
高
斜探头
折射
较远处
4、什么是超声波耦合剂有什么作用
超声波耦合剂:
三个界面
排挤掉
5、超声波检测液体流量的原理如图,怎么控制4个超声波传感器以达到测量液体流量的目的该选用什么类型的超声波传感器
超声波检测液体流量:
传输速度
截面积
顺流、逆流
6、如图所示,如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器
第一个方案:
没有参照物反射
速度差
第二个方案:
开关式超声波
第三个方案:
第四个方案:
反射波
7、如图所示,如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器
第一个方案:
第二个方案:
第三个方案:
第四个方案:
8如图所示,如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器
第一个方案:
第二个方案:
第三个方案:
第四个方案:
9、如图所示,如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器
第一个方案:
第二个方案:
第三个方案:
第四个方案:
10、如图所示,如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器
第一个方案:
第二个方案:
第三个方案:
第四个方案:
11、超声波探伤的原理超声波探伤:
边缘发生反射
反射波
位置和大小
设计题
1、如图A在一批异形工件上安装有两颗螺栓,如何设计检测装置在线检测工件上是否如图所示的缺螺栓
相同的间隔
2、如图B如何设计检测装置进行卷纸的卷纸厚度检测
3、如图C,如何设置传感器,使货箱被送到导轨上的叉车后,叉车能够自动把货箱送到指定的仓格内可否只用一个传感器完成检测任务
双晶直探头
4、如图,怎么控制超声波传感器A、B、C、D以达到测量液体流量的目的该选用什么类型的超声波传感器
顺流逆流
斜探头
速度差
5、请设计4种或以上的用超声波传感器检测水罐内液位高度的方案。
电流液体
第四章电阻式传感器
电阻式传感器的分类:
一、预习问题二、问题解答
1、电阻应变式传感器与压阻式传感器的工作原理及其区别压阻式传感器为什么要采取温度补偿
电阻应变式传感器的结构:
电阻应变片传感器工作原理
L
RP—
A
长度方向
电阻值R
线性
灵敏度
敏感栅也随同变形
电阻值
电压或电流
压阻式传感器应变片工作原理
半导体
电阻率
温度稳定性差
非线性误差
电阻式用金属材料做敏感栅,压阻式用半导体
压阻式传感器进行测量的时候,必须要采取温度补偿
2、请解析热电阻传感器、电位器式的工作原理
热电阻温度传感器的工作原理:
电阻值
增加
电阻值
电信号
电位器式传感器的工作原理:
可调
动触点位置
直线位移、角位移
3、半导体和金属的电阻率与温度关系有什么区别原因
升高而变大
升高
越小
4、请分析右图中的台式称重传感器的应变片该怎么粘贴并分析其变形情况
5、请分析右图中的应变式荷重传感器的应变片该怎么粘贴并分析其变形情况。
6、热电阻与热敏电阻有什么区别原因
前者
半导体热电阻
7、举例说明应变式加速度传感器与应变式扭矩传感器的实际应用。
应变式电阻加速度传感器
弹性敏感
正比
应变式扭矩传感器:
8电位器式传感器的结构有什么优缺点
电位式传感器的结构包括:
电阻率
温度系数
形状稳定
绝缘电阻
散热能力
9、举例说出4种以上电位式传感器传感器的实际应用
电子油门踏板
电玩方向盘控制
10、请比较接触式温度传感器与非接触式温度传感器的优缺点
接触式温度传感器的特点:
热量
热量
热容
非接触式温度传感器的特点:
热辐射
较低
吸收热量
产生消耗
11、智能手机电阻触屏的工作原理
电阻式触摸屏
物理位置
电压
压力
电信号
12、请找出电位器式传感器在电动阀门控制器的应用,然后思考,该装置用的是什么形式的电位器,可用其他形式的电位器代替吗
圆周转动
角位移型开关位置
直线位移型
齿轮齿条
直线运动
1、视频中的水果自动称重分级生产线中的该使用什么的传感器如何设计安装方式
称重传感器
不锈钢垫板
重量的变化
对比去零
果杯卸料设置:
定位
被触发7次
电磁铁
2、请根据下图解析乳粉包装称重系统的控制过程。
接近设定重量时
粗调过程
细调过程
3、请用电阻式传感器设计一套测量水库水位的水位器,要求每个小
时检测一次水位高度
4、请为图中的脱盐机配置温度传感器。
室外温度-40°,水槽底部配蒸汽加热。
脱盐机工作时水槽中装满水,把腌制品倒进槽后,需在水
槽中喷蒸汽以防结冰。
5、请设计一套自动称重机构,用来连续检测长500mm,直径20mm
的铝合金棒的重量,要求自动称重,精度误差克。
第五章电容式传感器
电容式传感器的分类:
一、预习问题
二、问题解答
1、电容式传感器的工作原理怎么分类电容
电容
线位移或角位移
液面高度、材料厚度
优点:
接触测量
缺点:
变面积式电容传感器:
覆盖面积
电容量
灵敏度覆盖面积
相对位移
变极距型电容传感器:
压力
灵敏度
测量误差
变介电常数式电容传感器:
电介质
液位和材料
2、电容式传感器产生误差的因素有几个怎么消除边缘效应的影响:
减小极间距
电极直径或边长与间距
寄生电容影响:
易受外界干扰的影响:
3、什么是电容式液位计工作原理图片
电容式液位计
标准电流信号
聚四氟乙烯
检测精度
4、什么是电容式限位液位计工作原理图片电容式限位液位计
5、硅微加工加速度传感器原理有什么应用三维方向
6、钻地导弹如何实现延时爆炸钻地导弹:
正值
负值
7、什么是湿敏电容工作原理有什么应用图片介电常数
正比
8请解析下图汽车的电容式油量表的工作原理
9、什么是电容式接近开关工作原理有什么应用图片电容式接近开关:
一个极板
另一个极板
开关量
10、如何在自动化进料的谷仓内设置传感器检测进料谷物的容量,以达到自动控制进料量的目的
容积
相应高度
11、智能手机电容触屏用的是什么工作原理
电容技术触摸屏:
人体电场
耦合电容
屏的四个角
距离
12、电阻式触摸屏与电容式触摸屏比较各有什么优缺点触摸敏感度:
精度:
成本:
多点触摸可行性:
13、什么是电容式指纹传感器工作原理
电容式指纹传感器:
电容的变化增加
增加
设计题
1、视频中的所需传感器用电容式传感器代替,该如何安装检测什么数据如何转化
2、如何利用电容式传感器实现以下功能
连续输送
等间距
两次
时间
思考:
如何用齿形极板型电容式传感器或圆筒型电容式位移传感器检
测
思考:
如何用角位移型电容式传感器检测
3、右图是电容式差压传感器结构示意图,请根据该图解析其工作原理。
测量单边压力:
压力差测量双边压力:
变化量4、右图是电容测厚仪在测量在轧制工艺过程中金属带材厚度变化的应用,请解析其工作原理。
面积相等
距离相同
两个电容器
上下两个极板间距
带材的振动
电感式传感器的分类:
、预习问题
第六章电感式传感器
设计题
二、问题解答
概念题
1、自感式电感传感器
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- 传感器 应用技术