课题一电位器式位移传感器
课题二电感式位移传感器
课题三光栅式位移传感器
课题四霍尔式位移传感器
课题五接近开关
课题六液位传感器;
了解电位器式位移传感器的结构及工作原理。
了解电位器式位移传感器的输出特性。
能根据使用要求和传感器特点选用位移传感器。;知识引入;知识讲解;电位器式位移传感器;这类传感器因结构简单、成本低廉、输出信号大、线性度好、性能稳定，广泛用于被测位移量变化较大的场合；缺点是精度不高，要求输入能量大（要能够带动电刷移动），电刷与电阻间易磨损，导致使用寿命短、动态性能差，因而多用于静态或缓变信号的测量。;２．线绕电位器式传感器工作原理
线绕电位器式传感器的工作原理如图所示。;二、线绕电位器式传感器输出特性
１．阶梯特性
由线绕电位器式传感器的结构可知，当电刷在变阻器线圈上移动时，电位器的阻值随电刷从一匝移动到另一匝时呈不连续变化，输出电压Uo也是跳跃式变化的。
因此，传感器的输出呈现出阶梯特性，如图ａ所示。;２．电压分辨率
电位器式传感器的电压分辨率，是在电刷行程内电位器输出电压阶梯（阶跃）的最大值与最大输出电压之比的百分数。对于具有理想阶梯特性的线绕式电位器，其电压分辨率为;三、非线绕式电位器
１．膜式电位器
膜式电位器通常分为碳膜电位器和金属膜电位器。碳膜电位器是通过在绝缘骨架表面涂一层均匀电阻液，利用烘干聚合后形成的电阻膜制成的。
２．导电塑料电位器
导电塑料电位器又称有机实心电位器，采用塑料和导电材料（石墨、金属合金粉末等）混合模压而成，量程为10～4000mm，常用于接触式直线位移测量。
３．光电电位器
如图所示为光电电位器，光电电位器是非接触式电位器，采用光束代替电刷。;光电电位器
１—光电导层２—基体３—电阻带４—窄光束５—集电极;四、电位器式位移传感器的应用
电位器式位移传感器是电位器式传感器的典型应用。可以直接送去显示或输送给控制器或采集装置。电位器式位移传感器常用于测量几毫米到几十米的位移和几度到360°的角度。
图ａ是替换杆式位移传感器，可用于量程为10～320mm的多种测量范围。;电位器式位移传感器;电位器式压力传感器如图ａ所示。图ｂ所示为电位器式加速度传感器。;
了解电感式位移传感器的类型、特点和使用场合。
了解差动变压器式、电涡流式位移传感器的工作原理和基本参数。
掌握电感式位移传感器的测量转换电路。
能正确安装与使用电感式位移传感器。;知识引入;知识讲解;电感式位移传感器
ａ）变磁阻式传感器ｂ）差动变压器式传感器ｃ）电涡流式传感器;二、差动变压器式位移传感器
１．基本原理
差动变压器式位移传感器可看成由可动铁芯、一次线圈、两个二次线圈组成的变压器，典型结构如图所示。随着铁芯上下移动，输出电压E不断变化，其大小与铁芯的轴向位移成比例。如果被测物体与铁芯同步运动，则可以用输出电压E反映被测物体位移量的变化。;差动变压器式位移传感器工作原理
１—可动铁芯２—一次线圈３、４—二次级线;２．输入输出特性
差动变压器式位移传感器的输入输出特性曲线如图所示。直接使用输入输出特性制作出的传感器，只能通过输出反映输入位移的大小而无法指示运动方向。;３．基本参数
（1）灵敏度
差动变压器式位移传感器的灵敏度指在单位电压激磁下，差动变压器铁芯移动一个单位距离时的输出电压，单位为V/（mm·V）。
（2）零点残余电压
当铁芯位于线圈中间时传感器的理想输出应为零。;差动变压器式位移传感器零点残余电压;（３）线性范围
一般差动变压器的线性范围为线圈骨架长度的1／10～1／4，中段线性较好。
（４）频率特性
差动变压器的激磁频率一般为400Hz～10kHz较为适当，且应大于衔铁运动频率的10倍。
（５）温度特性
温度主要影响差动变压器式位移传感器的测量精度。;三、电涡流式位移传感器
１．工作原理
将金属板置于变化着的磁场中，或者金属板在固定磁场中运动时，金属体内会产生流线闭合的涡流，称为电涡流。电涡流式传感器即是利用探头线圈产生的高频磁场使被测金属体表面产生电涡流，反过来影响线圈中的电参数实现的测量。;电涡流式传感器工作原理图;２．测量系统组成;四、电感式位移传感器测量转换电路
１．相敏检波电路
相敏检波电路可通过二极管整流输出直流电压信号，典型电路和输出特性如图所示。;典型相敏检波电路及其输出特性
ａ）二极管相敏检波电路ｂ）三极管相敏检波电路
ｃ）输出特性（１相敏检波前，２相敏检波后）;２．差动整流电路
差动整流电路可分为全波电流输出、半波电流输出、全波电压输出和半波电压输出四种，如图所示。;３．零点残余电压