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傳感器的特性是指傳感器的輸出量與輸人量之間的對應關系。由于輸人量有靜態(即輸人號為不隨時間變化或變化非常緩慢的基本穩定狀態)和動態(即輸人號為隨時間作周期變化或無規律瞬變的變化狀態)兩種基本形式,因此傳感器的特性通常有兩種對應的表示形式,即靜態特性和動態特性。當輸人量處于靜態時,傳感器的輸出與輸人量之間的關系稱為傳感器的靜態特性。通常,用來表征傳感器靜態特性的主要指標有:測量范圍、量程、靈敏度、分辨力、線性度、遲滯性、重復性、漂移和穩定性等。
二、常用傳感器的特性
1. 接近傳感器
接近傳感器能夠在非接觸的情況下檢測被測物體是否接近,并將檢測結果以開關號方式輸出,因此通常又稱為無觸點行程開關或接近開關。接近開關有電感式、電容式、光電式、霍爾式等多種。
(1)電感式接近傳感器。電感式接近傳感器也稱為電感式接近開關或電渦流式接近開關。電感式接近開關主要由LC高頻振蕩電路、號處理電路和開關放大電路組成
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首先接近開關是一種開關,只不過開關的通斷是特定物質接近和遠離的動作而決定的。如一般數控機床上作為限位的接近開關是其金屬檔塊在感應面的接近和遠離而控制其通斷。根據用途不同,感應物可以是金屬、非金屬或人。感應開關按引線可分二線和三線式,按極性又可分為PNP和NPN式,按觸點通斷狀態分常開和常閉式。
接近開關引線有棕色線藍線和黑色線。DC型棕色接正極,藍色接負級,黑色是輸出。三線PNP常開型工作時,無感應時(萬用表DC檔,紅筆接棕色線,黑筆接黑色線)黑線電壓為電源電壓。有感應時黑線(萬用表紅筆接正極)電壓為0v左右。(此時對應的plc或其它設備輸入端指示燈應有反應)。當然棕線藍線間電壓為電源電壓。常閉型黑線棕線間電壓與常開時相反。
這種開關有時也叫電感式接近開關。它是利用導電物體在接近這個能產生電磁場接近開關時,使物體內部產生渦流。這個渦流反作用到接近開關,使開關內部電路參數發生變化,由此識別出有無導電物體移近,進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。1.原理:由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器,并產生一個交變磁場,當有金屬物體接近這一磁場時就會在金屬物體內產生渦流,從而導致振蕩停止,這種變化被后極放大處理后轉換成晶體管開關號輸出。2.特點:A、抗干擾性能好,開關頻率高,大于200 Hz B、只能感應金屬。3.應用在各種機械設備上做位置檢測、計數號拾取等。
電容式接近開關是以電容器的極板作為其檢測面,而檢測面外部所面對的物質,則是電容器兩個極板之間的絕緣介質,若該絕緣介質發生變化,則電容器的電容量也將隨之變化。
無論金屬或非金屬的被測物體,在接近或離開電容式接近開關時,都會引起接近開關電容器的介電常數發生變化,從而使得電容式接近開關能夠輸出相應的開關號。因此,電容式接近開關所檢測的物體,并不限于金屬導體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體。
為了滿足不同場合、不同物質的溫度測量要求,測量溫度的方法有接觸式和非接觸式兩種。前者是將感溫元件與被測對象進行直接物理接觸,通過熱傳導來測溫;后者則是將感溫元件與玻測對象不進行物理接觸,而通過熱輻射進行熱傳遞來測溫。兩種測溫方法,分別有與其對應的溫度傳感器。接觸式溫度傳感器通常是利用材料或元件的溫度特性來測溫的。常用的溫度傳感器主要有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及集成溫度傳感器等。圖7是設備中使用的溫度傳感器Pt100及溫度變送器。
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