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感應器

應用領域

感應器的應用感應器的應用領域涉及機械制造、工業過程控制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。
① 專用設備
專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。當前醫療領域是感應器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領域要求感應器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。
② 工業自動化
工業領域應用的感應器,如工藝控制、工業機械以及傳統的;各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統的接近/定位感應器發展迅速。
③ 通信電子產品
手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給感應器市場帶來機遇與挑戰,彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了感應器在該領域的應用比例。此外,應用于集團電話和無繩電話的超聲波感應器、用于磁存儲介質的磁場感應器等都將出現強勢增長。
④ 汽車工業
現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在于采用壓力感應器的數量和水平,當前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只感應器,而豪華轎車上的感應器數量可多達二百余只,種類通常達30余種,多則達百種。

原理結構
在一段特制的彈性軸上粘貼上專用的測扭應片并組成變橋,即為基礎扭矩感應器;在軸上固定著:
(1)能源環形變壓器的次級線圈,
(2)信號環形變壓器初級線圈,
(3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。
在感應器的外殼上固定著:
(1)激磁電路,
(2)能源環形變壓器的初級線圈(輸入),
(3) 信號環形變壓器次級線圈(輸出),
(4)信號處理電路
感應器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類:有源的和無源的。有源感應器能將一種能量形式直接轉變成另一種,不需要外接的能源或激勵源。
無源感應器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能,感應器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態可以是靜態的,也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的,也可以是化學性質的。按照其工作原理,它將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量,然后將此電信號分離出來,送入感應器系統加以評測或標示。
8工作過程
向感應器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產生400Hz的方波,經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號,通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由于該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之感應器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。

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