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角度传感器的原理、特点及应用

编辑:admin | 发布时间:2020-12-09

  角度传感器是将角度信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。角度是振动频率高于20KHz的机械波。它具有频率高、波长短、衍射现象小的特点,尤其具有良好的方向性和作为射线的定向传播。角对液体和固体有很大的穿透能力,尤其是在阳光不透明的固体中。当角度遇到杂质或界面时,会产生显著的反射,形成反射成回波,遇到运动物体时,会产生多普勒效应。角度传感器广泛应用于工业、国防、生物医学等领域。

角度传感器的分类

  角度传感器的分类

  传感器:“能够感受到指定的被测零件,并按照一定的规则将其转换成可用的零件。”

  信号设备或装置通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置,它能够感知被测信息,并将感知到的信息按照一定的规则转化为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。这是实现自动检测和控制的diyi步。

  目前,传感器没有统一的分类方法,但通常使用以下三种类型:

  1.根据传感器的物理量,可以分为位移、力、速度、温度、流量、气体成分等传感器

  2.根据传感器的工作原理,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔,光电、光栅、热电偶等传感器。

  3.根据传感器输出信号的性质,可分为:开关型传感器,其输出为开关值(“1”和“0”或“开”和“关”);输出是模拟传感器;输出为脉冲或代码的数字传感器。

  这里主要先容一种在日常生活中广泛使用,给人类社会带来jida便利的传感器——角度传感器,以及它在倒车雷达中的应用。

角度传感器基本先容

  角度传感器基本先容

  角度传感器是利用角度的特性开发的传感器。使用角度作为检测手段,需要生成角度和接收角度。实现这一功能的设备是角度传感器,通常称为超声波换能器或超声波探头。

  角度探头主要由压电晶片组成,可以发射和接收角度。超声波探头的核心是塑料或金属外壳中的压电晶片。组成晶片的材料有很多种。角度传感器的主要材料是压电晶体(电致伸缩)和镍铁铝合金(磁致伸缩)。电致伸缩材料包括锆钛酸铅等。由压电晶体构成的角度传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转换成机械振荡产生角度,当它接收到角度时,也可以转换成电能,因此可以分为发射器或接收器。有些角度传感器既能发送也能接收。角度传感器由发射传感器(或波发射器)、接收传感器(或波接收器)、控制部分和电源部分组成。发射机传感器由一个发射机和一个直径约15 mm的陶瓷振子换能器组成,换能器用于将陶瓷振子的电振动能量转化为超能量,辐射到空气中。接收传感器由陶瓷换能器和放大电路组成。传感器接收波产生的机械振动被转换成电能,作为传感器接收器的输出来检测发送角度。控制部分主要控制发射机发送的脉冲链的频率、占空比、稀疏调制、计数和检测距离。角度传感器的工作原理

  角度传感器是利用角度的特性开发的传感器。声波是物体机械振动状态的传播形式。角度是指振动频率大于20000Hz的声波,每秒振动频率很高,超过人耳听力上限。人们称之为听不见的声波角。

  角度是弹性介质中的一种机械振荡,有横向振荡(横波)和纵向振荡(纵波)两种形式。纵向振荡主要用于工业应用。角度可以在气体、液体、固体中传播,传播速度不同。此外,它还有折射和反射现象,在传播过程中有衰减。

  介质中角度的反射、折射、衍射和散射规律与可听声波规律没有本质区别。与可听声波相比,角度有很多奇怪的特性:传播特性——角度的衍射能力很差,在均匀介质中可以直线传播。角的波长越短,这个特性越显著。功率特性——声音在空气中传播时,推动空气中的粒子来回振动,对粒子做功。相同强度下,声波频率越高,其功率越大。因为角的频率高,所以角的功率相对于普通声波来说非常大。空化——当角度在液体中传播时,由于液体颗粒的剧烈振动,在液体中会产生小空腔。这些小空腔迅速膨胀闭合,会引起液体颗粒之间的剧烈撞击,产生几千到几万个大气压的压力。颗粒之间的这种强烈相互作用会突然提高液体的温度,从而乳化两种不混溶的液体(如水和油),加速溶质的溶解,加速化学反应。液体中角作用引起的各种效应称为角空化。

角度传感器的特点:

  角度传感器的特点:

  (1)角度传播时,方向性强,能量容易集中;

  (2)角度可以在不同介质中传播,可以传播足够远;(3)角度与声学介质的相互作用适中,容易携带关于声学介质状态的信息(对声学介质的诊断或作用)。

  在人类文明的历次工业革命中,传感技术一直作为先行者发挥着重要作用。它是贯穿各种技术和应用领域的关键技术,几乎无处不在,无处不在。

  随着传感器的技术进步,传感器将从简单的判断功能发展到学习功能,zui终发展到创造力。展望新世纪的未来,角度传感器作为一种新的非常重要的工具,在各个方面都将有很大的发展空间,并将向更高的定位和精度发展。为了满足日益增长的社会需求,新型传感器将发挥更大的作用。

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