力士樂壓力傳感器原理、特點及結(jié)構(gòu)普及
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力士樂REXROTH壓力傳感器的 機(jī)械接收原理就是建立在此基礎(chǔ)上的。相對式測振儀的工作接收原理是在測量時，把儀器固定在不動的支架上，使觸桿與被測物體的振動方向一致，并借彈簧的彈性力與被測物體表面相接觸，當(dāng)物體振動時，觸桿就跟隨它一起運(yùn)動，并推動記錄筆桿在移動的紙帶上描繪出振動物體的位移隨時間的變化曲線，根據(jù)這個記錄曲線可 以計算出位移的大小及頻率等參數(shù)。
力士樂REXROTH壓力傳感器的敏感元件與 被測對象互不接觸，又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運(yùn)動物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對象的表面溫度，也可用于測量溫度場的溫度分布。zui常用的非接觸式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計）、輻射法（見輻射高溫計）和比色法 （見比色溫度計）。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測溫度才是真實溫度。如欲測定物體的真實溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難 測量。在自動化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測量是相當(dāng)困難的。對于固體表面溫度自動測量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。 附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。
REXROTH力士樂壓力傳感器是 70年代初期出現(xiàn)的一種圖象傳感器。固體陣列是一種線型或面型的光電轉(zhuǎn)換元件。其中用得較多的是電荷耦合器件（圖3）。它是一種在硅芯片的一面沉積柵電極 結(jié)構(gòu)的器件。柵電極和長度傳感器硅芯片間有一層約為0.1～0.12微米厚的SiO 2透明絕緣層，形成電容陣列。由于柵電極可以透光，硅芯片是一種光敏材料,當(dāng)光照射在其上時，在內(nèi)部產(chǎn)生電荷載流子,并被收集和存儲在硅芯片的勢阱中。勢阱是當(dāng)在柵電極上加正電壓時,在電場的作用下,與電極相鄰的硅芯片表面的正電荷被推離后形成的一個耗盡層。存儲在勢阱中的電荷載流子,在適當(dāng)?shù)臅r候會穿透 芯片,經(jīng)電荷放大器后輸出。勢阱是芯片中的分立單元，其分辨率可達(dá)0.01毫米或更高。將被測尺寸、圖象等以光掃描或投影等方法投射在電荷耦合器件上時， 光信號即轉(zhuǎn)換為電信號輸出，經(jīng)電路處理后即可得到被測尺寸等的量值。固體陣列傳感器適用于小型復(fù)雜形狀工件的多尺寸自動測量。一次投影或光掃描可以測量幾十個尺寸。光導(dǎo)纖維傳感器主要用于測量微小位移和精密定位。
電阻應(yīng)變片應(yīng)用zui多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生 變化。這種應(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D 轉(zhuǎn)換和CPU ）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
REXROTH壓力傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超 過這個范圍之后，壓電性質(zhì)*消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場變化微?。ㄒ簿驼f壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和 相當(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
REXROTH力士樂壓力傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā) 動機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于軍事工業(yè)，它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。
REXROTH壓力傳感器在旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)中zui頻繁涉及到的參數(shù)，旋轉(zhuǎn)扭矩,為了檢測旋轉(zhuǎn)扭矩傳統(tǒng)使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器，該方法是在彈性軸的兩 端安裝著兩組齒數(shù)、形狀及安裝角度*相同的齒扭矩傳感器輪，在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近（磁或光）傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時，這兩組傳感器就可以測量出兩組脈沖波，比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計算出彈性軸所承受的扭矩量。該方法的優(yōu)點：實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號的非接觸傳遞，檢測信號為數(shù)字信號；缺 點：體積較大，不易安裝，低轉(zhuǎn)速時由于脈沖波的前后沿較緩不易比較，因此低速性能不理想。（扭矩測試比較成熟的檢測手段為應(yīng)變電測技術(shù)。
由此 可知，相對式機(jī)械接收部分所測得的結(jié)果是被測物體相對于參考體的相對振動，只有當(dāng)參考體不動時，才能測得被測物體的振動。這樣，就發(fā)生一個問題，當(dāng)需要測的是振動，但又找不到不動的參考點時，這類儀器就無用武之地。例如：在行駛的內(nèi)燃機(jī)車上測試內(nèi)燃機(jī)車的振動，在地震時測量地面及樓房的振 動……，都不存在一個不動的參考點。在這種情況下，我們必須用另一種測量方式的測振儀進(jìn)行測量，即利用慣性式測振儀。
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