现代新型传感器幻灯片.ppt

现代新型传感器第1页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器激光传感器、光栅传感器的工作原理。激光传感器、光栅传感器的工作原理。学习目标学习目标 了解本章中所介绍的几种新型传感器的工作原理、特了解本章中所介绍的几种新型传感器的工作原理、特点及主要应用场合。通过查阅有关文献并结合实际应用，点及主要应用场合。通过查阅有关文献并结合实际应用，进一步加深对各种传感器以及由它们所组成的测试系统的进一步加深对各种传感器以及由它们所组成的测试系统的认识和理解，了解现代传感技术的发展情况。认识和理解，了解现代传感技术的发展情况。学习重点学习重点第2页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.1 激光传感器激光传感器4.1.1 激光干涉测长激光干涉测长 由计数值由计数值k根据根据左式就可计算出被左式就可计算出被测位移测位移l 迈克尔逊干涉测长原理迈克尔逊干涉测长原理第3页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器三维激光干涉仪三维激光干涉仪激光干涉仪激光干涉仪第4页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.1.2 激光跟踪空间坐标测量激光跟踪空间坐标测量目标镜目标镜（猫眼逆反射器）（猫眼逆反射器）测量原理测量原理第5页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器激光跟踪干涉仪激光跟踪干涉仪第6页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.2 光栅传感器光栅传感器4.2.1 光栅传感器的组成、种类及结构光栅传感器的组成、种类及结构 透射光栅与反射光栅透射光栅与反射光栅 长光栅与圆光栅长光栅与圆光栅第7页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.2.2 莫尔条纹的形成原理及特点莫尔条纹的形成原理及特点 对应关系对应关系 一个栅距变化对应一个莫尔条纹变化一个栅距变化对应一个莫尔条纹变化 放大作用放大作用 平均作用平均作用特点：特点：第8页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器光栅尺光栅尺光栅读数头光栅读数头第9页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.3 光纤传感器光纤传感器物性型光纤传感器测量压力物性型光纤传感器测量压力4.3.1 物性型光纤传感器物性型光纤传感器第10页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.3.2 结构型（传光型）光纤传感器结构型（传光型）光纤传感器传光型光纤传感器测量位移传光型光纤传感器测量位移第11页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器激光多普勒测速激光多普勒测速第12页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器光纤测头光纤测头第13页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.4 固态图像传感器（固态图像传感器（CCD）零件尺寸、形状、以及物位等的检测零件尺寸、形状、以及物位等的检测 作为自动控制、检测系统中的敏感器件作为自动控制、检测系统中的敏感器件 作为光学信息处理装置的传感元件作为光学信息处理装置的传感元件 作为机器人的视觉作为机器人的视觉主主要要应应用用摄像头摄像头 SHARP公司生产的公司生产的CCD第14页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器零件尺寸检测系统零件尺寸检测系统 第15页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器热轧铝板宽度检测系统热轧铝板宽度检测系统 第16页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.5 角度编码器角度编码器4.5.1 脉冲式编码器脉冲式编码器第17页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器第18页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.5.2 绝对式光电编码器绝对式光电编码器第19页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器第20页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.6 超声波传感器超声波传感器超声波的特点：超声波的特点：频率高、波长短、能量大、穿透力强；频率高、波长短、能量大、穿透力强；方向性好，遵循几何光学的基本规律；方向性好，遵循几何光学的基本规律；在固体、液体介质中传播时的衰减小。在固体、液体介质中传播时的衰减小。第21页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.6.1 超声波的发生与接收超声波的发生与接收第22页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器超声波探头超声波探头第23页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.6.2 超声波传感器的应用超声波传感器的应用穿透法探伤穿透法探伤第24页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器反射法探伤反射法探伤第25页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器超声波探伤仪超声波探伤仪第26页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器超超声声波波测测厚厚仪仪超超声声波波测测厚厚第27页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器超声波测液位超声波测液位第28页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器超声波液位计超声波液位计第29页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器超声波流量计超声波流量计第30页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器倒车雷达倒车雷达第31页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.7 红外传感器红外传感器 红外检测利用的是物体的热辐射性质。物体的辐射能量与物红外检测利用的是物体的热辐射性质。物体的辐射能量与物体的温度、性质及表面状态有关，若测得物体的辐射能量，就体的温度、性质及表面状态有关，若测得物体的辐射能量，就可确定物体的温度或鉴别物体的性质。据此制成的传感器称为可确定物体的温度或鉴别物体的性质。据此制成的传感器称为红外传感器或红外探测器。红外传感器或红外探测器。电磁波谱图电磁波谱图第32页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.7.1 红外探测器红外探测器透射式红外探测器的光学系统透射式红外探测器的光学系统 第33页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器反射式红外探测器的光学系统反射式红外探测器的光学系统 第34页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.7.2 红外传感器的应用红外传感器的应用1.红外无损检测红外无损检测 焊接缺陷的检测焊接缺陷的检测 铸件内部缺陷的检测铸件内部缺陷的检测 疲劳裂纹的检测疲劳裂纹的检测红外热像仪红外热像仪第35页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.7.2 红外传感器的应用红外传感器的应用2.红外测温红外测温 以锻件温度红外检测为核心的锻造自动线以锻件温度红外检测为核心的锻造自动线 第36页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器红外测温仪红外测温仪第37页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器4.8 现代传感技术的发展方向现代传感技术的发展方向 发现并利用新现象发现并利用新现象 开发利用新的功能材料开发利用新的功能材料 采用新的制造工艺采用新的制造工艺 开发多功能集成传感器开发多功能集成传感器 开发智能传感器开发智能传感器 开发仿生传感器开发仿生传感器第38页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器扩散硅压力变送器扩散硅压力变送器溅射薄膜压力传感器溅射薄膜压力传感器第39页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器三维力传感器三维力传感器六维力传感器六维力传感器第40页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器智能传感器智能传感器（SmartSensor）智能智能RS232倾角传感器倾角传感器第41页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器智能电涡流传感器智能电涡流传感器智能转子流量计智能转子流量计智能椭圆齿轮流量计智能椭圆齿轮流量计智能压力变送器智能压力变送器智能涡轮流量计智能涡轮流量计第42页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器智能压力网络传感器智能压力网络传感器振动网络传感器振动网络传感器IC总线数字温度传感器总线数字温度传感器第43页，共44页，编辑于2022年，星期日第4章 现代新型传感器本章小结本章小结 现代新型传感器有着许多为传统传感器所不具备的优点。这些现代新型传感器有着许多为传统传感器所不具备的优点。这些新型传感器大多利用了新的物理现象、新的材料、新的制造工艺等新型传感器大多利用了新的物理现象、新的材料、新的制造工艺等现代科学技术成果，它们的出现大大扩展了测试工作的范围，改善现代科学技术成果，它们的出现大大扩展了测试工作的范围，改善了测试系统的性能，提高了测试精度和测试的可靠性，还导致了一了测试系统的性能，提高了测试精度和测试的可靠性，还导致了一些新的测试技术手段的出现。本章所介绍的几种新型传感器仅仅是些新的测试技术手段的出现。本章所介绍的几种新型传感器仅仅是现代新型传感器中的一小部分，它们是机电工程领域中应用较多的现代新型传感器中的一小部分，它们是机电工程领域中应用较多的现代新型传感器。诸如生物传感器、化学传感器、仿生传感器、智现代新型传感器。诸如生物传感器、化学传感器、仿生传感器、智能传感器等也都是现代科学技术的产物。能传感器等也都是现代科学技术的产物。第44页，共44页，编辑于2022年，星期日