车辆检测技术5.压电式传感器
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车辆检测技术复习资料一、填空题1、传感器的作用是将来自外界的各种信号转换成。
2、传感器一般由、、三部分组成。
3、导电材料的电阻与材料的、有关,在外力作用下发生机械变形,引起该导电材料的电阻发生变化,这种现象称为。
4、根据工作原理的不同,电感式传感器也分为、和等种类。
5、当外力消失后,又恢复不带电原状;当外力变向,电荷极性随之而变。
这种现象称为。
6、压电材料可以分为三类:、和。
7、置于磁场中的载流导体,当它的电流方向与磁场方向不一致时,载流导体上平行于电流和磁场方向上的连个面之间产生电动势,这种现象称为。
8、热电偶的两个结点中,置于被测对象中的结点称之为,置于参考温度的另一结点称之为。
9、低于20Hz的机械振动,人耳不可闻,称为;频率高于20kHz的机械振动波称为。
10、作为一种功能块的传感器定义为:将外界的变换为的一类元件。
11、传感器的特性主要是指输入与输出的关系,包括和。
12、差动变压器结构形式较多,有式、式和螺线管式等。
13、磁电式传感器分为传感器和传感器两类。
14、常用的超声波探伤法有、、脉冲反射法等。
15、用磁粉显示缺陷的方法有和(磁悬液)两种。
16、探伤设备性能校验分为和。
17、红外线轴温探测系统三型机的轴温计算采用新型的技术,测温,轴温计算准确。
18、TCDS适应车型:25T、、25G、等。
19、TFDS系统的检查范围和质量标准,要求滚动轴承外圈前端、前盖、承载鞍前端,轴端螺栓无脱出。
20、车厢总线上的各功能级监测诊断子系统由进行通信管理,它既是车厢网络通信管理器,又是列车网与车厢网的网关。
21、测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为________。
22、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路,如果两端温度不同,电路中会产生电动势,这种现象称_________。
23、光电倍增管的工作原理是基于_________效应。
24、某传感器的精度为2%FS,满量程输出为100mV,可能最大的误差为_________mV。
压电式速度传感器工作原理
压电式速度传感器是一种基于压电效应的传感器,其工作原理是利用压电材料的机械压力导致电荷分布发生变化的特性来测量速度。
压电材料是一种特殊的材料,在其晶格中存在着偏离电荷平衡位置的正负电荷。
当这些材料受到外力压力或应力时,晶格中的电荷会发生重新分布,从而产生电荷的不平衡现象。
这种电荷分布的变化可以通过外部电路测量到。
压电式速度传感器通常由压电材料、机械结构以及电路等组成。
当传感器受到运动物体的冲击或振动时,传感器中的机械结构会转化为压力,进而作用于压电材料上。
这个压力会导致压电材料中的电荷重新分布,产生电势差或电荷输出。
传感器通过测量这个电势差或电荷输出的变化,即可获取到速度的信息。
值得注意的是,压电式速度传感器测量的是速度变化,而不是速度的绝对值。
因此,在使用压电式速度传感器时,需要结合其他元件或者算法来将速度变化转换为速度值。
压电式加速度传感器及其应用一、压电式加速度传感器原理压电式加速度传感器又称压电加速度计。
它也属于惯性式传感器。
它是利用某些物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。
当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。
加速度传感器是一种惯性传感器,它能感受加速度并转换成可用输出信号,被广泛用于航空航天、武器系统、汽车、消费电子等。
实际电路图如下:二、压电式加速度传感器构成元件预压弹簧压电元件外壳质量块基座常用的压电式加速度计的结构形式如图所示,是由预压弹簧,质量块,基座,压电元件和外壳组成。
图中为环形剪切型,结构简单,能做成极小型、高共振频率的加速度计,环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。
由于粘结剂会随温度增高而变软,因此最高工作温度受到限制。
三、压电式加速度传感器的实际应用加速度传感器应用范围广泛,一般来讲它有六种检测感应功能:倾斜度检测、运动检测、定位检测、震动检测、振动检测和自由落下检测。
(一)倾斜度检测加速度传感器水平放置时,在重力作用下经激励有一定幅度的输出,当与重力方向有倾角时,传感器信号输出幅度会有所变化,对两种状态下信号输出进行比较计算可推算出倾斜角的大小,应用双轴、三轴加速度传感器就可测出任意倾斜角的大小和方向。
利用加速度传感器测量倾斜度的这种检测感应功能,加速度传感器可应用于倾斜仪、倾斜度侦测电子罗盘、图像旋转、文本滚动浏览/用户界面、LCD投影和物理治疗法等方面。
飞思卡尔半导体公司推出的MMA7260Q三轴加速度传感器是用于倾角测量的典型应用之一,它以重力为输入矢量来决定物体在空间的姿态。
把加速度传感器固定于物体的水平面上,当物体姿态改变时,加速度传感器的敏感轴随之转动一定角度,由于重力的作用,传感器敏感轴上的加速度会发生改变,因此可通过测量加速度的变化来反映物体姿态的变化。
(二) 运动检测在进行运动检测时,需要考虑几个因素:如何计算它的位移,g 值的范围选择及使用量测轴。
压电式加速度传感器摘要:本文介绍了压电式加速度传感器的结构和工作原理,推导了传感器的数学模型,并分析了测量电路,压电传感器的产生零漂现象的各种原因,并针对这些原因提出相应的解决措施。
关键词:压电式;加速度传感器;零漂1 引言现代工业和自动化生产过程中,非电物理量的测量和控制技术会涉及大量的动态测试问题。
所谓动态测试是指量的瞬时值以及它随时间而变化的值的确定,即被测量为变量的连续测量过程。
它以动态信号为特征,研究了测试系统的动态特性问题,而动态测试中振动和冲击的精确测量尤其重要。
振动与冲击测量的核心是传感器,常用压电加速度传感器来获取冲击和振动信号。
压电式传感器是基于某些介质材料的压电效应,当材料受力作用而变形时,其表面会有电荷产生,从而实现非电量测量。
压电式传感器具有体积小,质量轻,工作频带宽等特点,因此在各种动态力、机械冲击与振动的测量以及声学、医学、力学、体育、制造业、军事、航空航天等领域都得到了非常广泛的应用。
加速度传感器作为测量物体运动状态的一种重要的传感器,加速度传感器主要分为压阻式、电容式、应变式、压电式、振弦式、挠性摆式、液浮摆式等类型。
压电式加速度传感器是以压电材料为转换元件,将加速度输入转化成与之成正比的电荷或电压输出的装置,具有结构简单、重量轻、体积小、耐高温、固有频率高、输出线性好、测量的动态范围大、安装简单的特点。
2工作原理压电式加速度传感器又称为压电加速度计,它也属于惯性式传感器。
它是典型的有源传感器。
利用某些物质如石英晶体、人造压电陶瓷的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。
压电敏感元件是力敏元件,在外力作用下,压电敏感元件的表面上产生电荷,从而实现非电量电测量的目的。
压电加速度传感器的原理框图如图1所示,原理如图2所示。
图1 加速度传感器的组成框图支座图2 压电加速度传感器原理图实际测量时,将图中的支座与待测物刚性地固定在一起。
当待测物运动时,支座与待测物以同一加速度运动,压电元件受到质量块与加速度相反方向的惯性力的作用,在晶体的两个表面上产生交变电荷(电压)。