2现代检测技术 ppt课件

如：弹簧管式压力表。霍尔片式远传压力 传感器。
• 应变片式压力传感器：当弹性敏感元件受
压力作用产生变形，贴在上面的应变片也
随着发生相应变形，从而使应变片阻值也
随着变化，将应变片接入电桥电路中，就
可将阻值变化转变为电压或电流的变化，
由此反映压力变化。
2020/11/24
16
压磁式测力传感器
• 压磁效应：某些铁磁材料受机械力F作用后，内部产生机械 力，引起其磁导率（或磁阻）发生变化。受压缩时，沿应力 方向其磁导率下降，沿着与应力垂直的方向则增加；若受拉， 磁导率变化正好相反。
• 热电阻测温线路：工业热电阻多采用三线 制接法。热电阻RT构成电桥一臂，当被测
E
R2
R3
介 质 温 度 变 化 时，热 电 阻 R1 RT 阻 值 随着 变 化，使 测 量电
桥 失 去 平 衡，电 桥输 出 端 则
有 信 号 输 出，此 信 号 反 映了
R
R 温 度 变 化。
2020/11/24
R
• 测量电路：也称检测电路。分为模拟检测 电路和数字检测电路。
• 模拟检测电路：
传感器
放大器
解调
滤波
运算
变换
2020/11/24
6
数字检测电路
传感 器
信号调理
多路开关
主 放大 器
模/数转换器
采样保持器
2020/11/24
7
检测技术的发展趋势
• 1、不断扩大测量范围，提高可靠性和精度
• 用热电偶场时间连续测量高温介质的温度达 2500℃~3000℃
现代检测技术
• 非电量测量技术：将除电量以外的物理量（化学 量）如；温度、压力、振动、化学成分、位移等
用各种手段变换为电量，从而进行准确测量的技 术。
• 现代检测技术近50年发展起来，具有很多技术上 的优点（1）它的反应速度快（2）可以测量微弱
信号，并将转换的电信号进行长距离传输，便于 远距离操作与控制。（3）测量精度高，能自动 连续地进行测量（4）可输出的电信号易与计算 机连接、记录和处理数据。
RT
11
半导体热敏电阻
• 特点：灵敏度高、体积小、反应快
• 半导体热敏电阻分为三种类型（1） NTC热敏电阻（负温度系数）（2） CTR热敏电阻（负）（3）PTC热敏电 阻（正）
• 集成温度传感器：在一块极小的半导体
芯片上集成了包括敏感器件、信号放大
电路、温度补偿电路、基准电源电路等
在内的各个单元它使传感器和集成电路
触发器
执行器
电阻炉
2020/11/24
14
电动机保护器电路图
~380V
24V
KM1~KM3
KM4 k1
S1 KM S2
k
VD1~VD3
R4
R3
VT1
VS2
c1
R5
RT3
2020/11/24
15
压力传感器
• 弹性式压力传感器：当被测压力作用于弹 性元件时，弹性元件就产生相应变形，根
据变形的大小，可以知道被测压力的数值。
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
检测与控制系统框图
测 传感器
控
对
测量电路
单
片
微
显示器 记录器
象
执行器
机 控制电路
报警器
2020/11/24
5
框图各部分作用
• 传感器：直接感受被测物理量，并把其转 换成与被测物理量有一定函数关系的电压、 电流或电路参量（电阻、电容、电感）再 输出给其他仪表。
• 压磁元件受力作用后，磁弹性体的磁阻（或磁导率）发生与 作用力成正比的变化，测出磁阻变化即间接测定了力值。
• 压磁元件及工作原理：
2020/11/24
17
• 由若干形状相同的硅钢片叠合而成,孔1、2间的绕 组W12为励磁绕组，用于接入励磁电源；孔3、4 间的绕组W34用于产生感应电势。当压磁元件无外 力作用时，由于铁心磁性的各相同性，四个区域的 磁导率相同，磁力线呈轴对称分布，绕1、2孔闭 合，不与绕组W34交链， W34不会产生感应电动 势，输出为零。当压磁元件受外力F作用时，A、 B区域受到较大应压力，磁导率下降，磁阻增大； C、D区域基本处于自由状态，磁导率基本不变， 此时部分磁力线不再通过A、B区域，而是绕过C、 D区域闭合，并与绕组W34交链，从而在二次侧绕 组中感应出电动势E。作用力F越大。转移磁通越 多，E也越大，F和电流I或电压U呈线性关系
•
2020/11/24
1
电炉控制系统
电百度文库
炉
TS
加热器
控制用计算 机系统
2020/11/24
加热器控制 装置
显 示屏 绘图 机
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
融为一体。 2020/11/24
12
热电偶、热电阻的典型应用
• 金属表面温度的测量 • 热电偶炉温控制系统 • 钢水漏钢预报系统 • 采用集成温度传感器的数字式温度计 • 电动机保护器
2020/11/24
13
热电偶炉温控制系统
Mv定值 器
μv放大 器
热电偶
控制信号
~220V 接触器
XCT
PID调节 器
• 体温计测温精度为±0.01~±1℃；工业ICT • 2、开发集成化、一体化、多功能的传感器 • 传感器与信号调节电路集成化一体化,日本产多离
子传感器.用一滴血液可同时快速检测出Na、K、 H的浓度。 • 3、非接触测量技术 • 红外线测温、电涡流测金属材料厚度 • 4、利用计算机使测量智能化 • 2完020成/11/2自4 校准、自调零、自动测试、修正测试结果8
铜镍（E）
快速消耗微型热电偶：铂铑30--铂铑6
热电偶结构：由热电极、绝缘子、保护管、接线盒 与热电偶配套的测量仪表：用高精度数字电压表直接测量其
输出，通过查分度表得到温度值。现在多采用一体化的温 度变送器处理后，直接送到普通显示记录仪。
2020/11/24
10
热电阻传感器
• 电阻温度计:将温度的变化转化为电阻值的 变化，通过测量电桥转换成电压信号，然 后送到显示仪表指示或记录被测温度。
温度传感器
• 1、热电偶温度传感器
• 热电偶：将温度变化转换为电势变化的传感器。
• 由两种不同材料的导体（或半导体）焊接而成， 焊接端为热端，与导线连接端为冷端。
• 热电偶的工作原理：两种不同的导体（或半导体) 成闭合回路，两接点温度分别为T、T0（T＞T0） 回路中就会产生电动势，接在回路中的毫伏计就 会偏转。两接点温差越大指针偏转越大。
• 热电偶分度表：使热电偶冷端温度保持不变，将另一端与 被测物体接触，可以通过测量热电势来确定温度数值，把 热电偶的热电势与工作端温度之间的关系制成表格。
2020/11/24
9
常用热电偶种类
• 贵13金00属℃（，1短）期铂可铑测10-温--铂16热0电0℃偶（S）长期测温可测 （2）铂铑13—铂（R）（3）铂铑30—铂铑6 廉金属：1、铜—康铜（T）2、铁—康铜（J）3、镍铬—