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Case 公司新聞
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壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐、儀器儀表控制中最為常用的一種傳感器,并廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。 1954年C.S.史密斯詳細(xì)研究了硅的壓阻效應(yīng),從此開始用硅制造壓力傳感器。早期的硅壓力傳感器是半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)式的。后來在N型硅片上定域擴(kuò)散P型雜質(zhì)形成電阻條,并接成電橋,制成芯片。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。采用這種芯片作為敏感元件的傳感器稱為擴(kuò)散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結(jié)構(gòu),因而存在滯后和蠕變大、固有頻率低、不適于動(dòng)態(tài)測量以及難于小型化和集成化、精度不高等缺點(diǎn)。 70年代以來制成了周邊固定支撐的電阻和硅膜片的一體化硅杯式擴(kuò)散型壓力傳感器。它不僅克服了粘片結(jié)構(gòu)的固有缺陷,而且能將電阻條、補(bǔ)償電路和信號調(diào)整電路集成在一塊硅片上,甚至將微型處理器與傳感器集成在一起,制成智能傳感器。這種新型傳感器的優(yōu)點(diǎn)是:頻率響應(yīng)高,適于動(dòng)態(tài)測量;體積小,適于微型化;精度高,可達(dá)0.1~0.01%;靈敏高,比金屬應(yīng)變計(jì)高出很多倍,有些應(yīng)用場合可不加放大器;無活動(dòng)部件,可靠性高,能工作于振動(dòng)、沖擊、腐蝕、強(qiáng)干擾等惡劣環(huán)境。其缺點(diǎn)是溫度影響較大、工藝較復(fù)雜和造價(jià)高等。 壓力傳感器的種類繁多,如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。這種傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內(nèi),引出電極引線。 壓阻式壓力傳感器又稱為固態(tài)壓力傳感器,它不同于粘貼式應(yīng)變計(jì)需通過彈性敏感元件間接感受外力,而是直接通過硅膜片感受被測壓...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 13
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磁致伸縮位移傳感器(Magnetostrictive Position Sensor),是基于鐵磁性材料磁致伸縮效應(yīng)而開發(fā)的一種具有特殊優(yōu)點(diǎn)的位移檢測裝置,具有高可靠性、高分辨率、非接觸測量、耐油抗污等特殊優(yōu)點(diǎn),能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下,對各種運(yùn)動(dòng)部件的位移(位置)、速度進(jìn)行連續(xù)、精確、實(shí)時(shí)的檢測,是實(shí)現(xiàn)精確操作和控制的重要元件,可大幅提高整個(gè)系統(tǒng)的精度和效率。磁致伸縮位移傳感器技術(shù)名詞也有對應(yīng)的要求和意義,我們來了解一下: 絕對位置輸出傳感器的輸出是相對于一個(gè)絕對(固定)參考點(diǎn)的位置,傳感器斷電再恢復(fù)供電時(shí),無需復(fù)位,不像一般增量式傳感器(如增量式編碼器,增量式光柵尺),斷電后需要進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位,才能繼續(xù)測量。重復(fù)精度沿著行程測量時(shí),當(dāng)磁鐵從相同的方向重復(fù)到達(dá)同一位置時(shí),傳感器輸出的差值。 更新時(shí)間傳感器進(jìn)行兩次測量之間的時(shí)間間隔。傳感器的量程越大,所需的更新時(shí)間越長。非接觸式測量磁致伸縮式位移傳感器采用非接觸的磁感應(yīng)測量工作原理,因此在產(chǎn)品全壽命期內(nèi)不存在機(jī)械磨損問題,同時(shí)這種測量方式可以有效消除由于振動(dòng)造成的測量誤差,提高傳感器的可靠性和使用壽命。分辨率指傳感器測量輸出值最末位數(shù)所代表的位移量。滯后這里指游標(biāo)磁環(huán)沿測量行程方向,達(dá)到并超過某一位置后,又反向通過該位置時(shí),兩次測量輸出值間的差值。但磁致伸縮位移傳感器的實(shí)際滯后非常小,在大多數(shù)應(yīng)用中均可忽略不計(jì)。 電氣防護(hù)等級國際電子技術(shù)總會(huì)(International Electrotechnical Commission)所發(fā)出有關(guān)的對外殼侵入保護(hù)的IP(Ingress Protection)標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)IP 標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)說明,請參考IEC的官方網(wǎng)站。額定量程額定量程指傳感器實(shí)際可用的檢測區(qū)域,通常在訂貨編號有明確的表示。由于存在首、末端測量盲區(qū),額定檢測長度一定短于傳感器的總長。漂移漂移是指在傳感...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 11
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當(dāng)你仰望夜空時(shí),你所看到的只是恒星或是遙遠(yuǎn)的行星,但是在地球軌道上實(shí)際上存在著大量的垃圾。我們星球周圍的空間充滿了衛(wèi)星,許多已經(jīng)失效的硬件相互碰撞,創(chuàng)造出更多的有害碎片?,F(xiàn)在,這個(gè)問題已經(jīng)變得非常糟糕,以至于國際空間站不得不安裝一個(gè)傳感器,以檢測它是否被人為的太空垃圾碎片撞擊。新型傳感器簡稱太空碎片傳感器(簡稱SDS),旨在監(jiān)測太空垃圾中較小的,難以追蹤的垃圾所造成的任何撞擊。太空碎片傳感器被牢牢地安裝在國際空間站的外部,在未來三年內(nèi)其將讓科學(xué)家定期知道多少垃圾與軌道實(shí)驗(yàn)室相撞。NASA解釋說: “太空碎片傳感器的前層是一層帶有聲傳感器和電阻網(wǎng)格的Kapton薄膜。這些聲學(xué)傳感器測量穿透沖擊的時(shí)間和位置,而當(dāng)線路斷裂時(shí),網(wǎng)格上的電阻變化提供了孔的大小估計(jì)?!睘榱烁玫亓私馑槠瑢壍里w船的潛在破壞影響,傳感器還可以測量撞擊傳感器的速度?!拔挥诘谝粚雍竺?5厘米處的是第二層Kapton薄層,帶有聲學(xué)傳感器來測量第二次穿透的時(shí)間和位置”,NASA表示?!八俣仁峭ㄟ^將第一次和第二次碰撞點(diǎn)之間的前行距離除以通過該距離所花費(fèi)的時(shí)間來確定的。一個(gè)儀器化的底層阻止碎片,并測量碰撞中產(chǎn)生的能量?!?/span>
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 11
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此文主要描述并使用MMA7260QT三軸加速計(jì)和低功耗的9S08QG8八位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)求解位置的算法 。在今天先進(jìn)的電子市場,有不少增加了許多特性和智能的多功能的產(chǎn)品。定位和游戲只是得益于獲取到的位置信息的一部分市場。一個(gè)獲取這種信息的可選方案是通過使用慣性傳感器。從這些傳感器中取得的信號需要進(jìn)行一些處理,因?yàn)樵诩铀俣群臀恢弥g沒有一種直接轉(zhuǎn)換。為了獲得位置,需要對加速度進(jìn)行二次積分。本文介紹一種簡單的算法實(shí)現(xiàn)加速度的二重積分。為了獲取加速度的二重積分,一個(gè)簡單的積分要進(jìn)行兩次,因?yàn)檫@樣也可以順便獲取速度。接下來要展示的算法,能夠應(yīng)該于任何傳感軸,所以一維、二維、三維的位置都可以被計(jì)算出。當(dāng)在獲取三維位置信息時(shí),要特別地除去重力加速度的影響。下面的算法實(shí)現(xiàn)還包括了一個(gè)二維系統(tǒng)的例子(比如鼠標(biāo))。 應(yīng)用潛力這種算法的應(yīng)用潛力在于個(gè)人導(dǎo)航、汽車導(dǎo)航和(back-up)GPS、防盜設(shè)備、地圖追蹤、3D游戲、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)等等。這類產(chǎn)品都需要用到求解位置信息的算法。本文所介紹的算法在位移精度要求不是很嚴(yán)格的情況下很有用。其他的情況和影響特別是應(yīng)用,當(dāng)采用本文算法時(shí),需要考慮一下。對最終程序進(jìn)行微小的修改和調(diào)整,這種算法能夠達(dá)到更高的精度。 理論知識(shí)和算法理解本文算法的最好方法是回顧一下數(shù)學(xué)上的積分知識(shí)。加速度是一個(gè)對象速度的變化速率。同時(shí),速度是同樣一個(gè)對象位置的變化速率。換句話說,速度是位置的導(dǎo)數(shù),加速度是速度的導(dǎo)數(shù),因此如下公式:積分和導(dǎo)數(shù)相反。如果一個(gè)物體的加速度已知,那么我們能夠利用二重積分獲得物體的位置。假設(shè)初始條件為0,那么有如下公式:一個(gè)理解這個(gè)公式的方法是將積分定義成曲線下面包圍的區(qū)域,積分運(yùn)算結(jié)果是極小區(qū)域的總和,區(qū)域的寬度趨近于0。換句話說,積分的和表示了一個(gè)物理變量的大?。ㄋ俣龋?。利用前面的一個(gè)概念——曲線下面的區(qū)域,我們能得出一個(gè)結(jié)論...
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 11
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在液位測量中,壓力傳感器與液位傳感器是在各類設(shè)備或項(xiàng)目中經(jīng)常使用的兩類傳感器,但是它們的直接聯(lián)系與區(qū)別卻很少有人知道。只有從根本出發(fā)了解壓力傳感器和液位傳感器本質(zhì)上的聯(lián)系和區(qū)別才能選擇出真正符合自己要求的傳感器。 首先,壓力傳感器和液位傳感器的測量原理很相似,都是將傳感器投入被測液體設(shè)定深度,傳感器測量點(diǎn)直接接觸液面受到的壓力公式為:Ρ=ρgH + Po式中:P表示液位傳感器測量點(diǎn)直接接觸液面所受壓力, ρ表示被測液體的密度值,g表示重力加速度(調(diào)試時(shí)按照9.8015) Po是液面上大氣壓H是傳感器投入液體的深度同時(shí),通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負(fù)壓腔相連,以抵消傳感器背面的Po,使傳感器測得壓力為:ρ.g.H,顯然,通過測取壓力P,可以得到液位深。只是壓力傳感器輸出是是壓力P,而液位傳感器輸出的是深度H。 其次,壓力傳感器與液位傳感器的分類不同。壓力傳感器一般可分為應(yīng)變片壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器。而液位傳感器一般分為浮球式液位變送器、浮筒式液位變送器、靜壓式液位變送器。 最后,液位傳感器可以說是壓力傳感器功能的拓展。在很多情況下只要稍作改變,液位傳感器和壓力傳感器就可以通用。隨著技術(shù)的發(fā)展,以及使用環(huán)境的變化,壓力傳感器和液位傳感器的分工也會(huì)越來越詳細(xì)。它們也將各盡所能。從而使壓力傳感器和液位傳感器變成兩個(gè)不同的大家族。
發(fā)布時(shí)間: 2017 - 12 - 11
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