1、機電一體化控制系統光電實驗系統無極臂物流自動化教學系統4 41 1 概概 述述4 42 2 位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測4. 3 4. 3 位位移移傳感器及位傳感器及位移移檢測檢測4 44 4 壓力傳感器及壓力檢測壓力傳感器及壓力檢測4 45 5 溫度傳感器及溫度檢測溫度傳感器及溫度檢測4. 6 4. 6 測量機測量機第四章 傳感器及自動檢測傳感器及自動檢測4.1 概概 述述 本節介紹傳感器的本節介紹傳感器的概念概念、作用作用及其及其分類方法分類方法，著重指出機械工程中常用物理型傳感器的分類方著重指出機械工程中常用物理型傳感器的分類方法。法。 1 1、傳感器定義：、傳感器定義： 能

2、能感受感受規定的被測量并按照一定的規律規定的被測量并按照一定的規律轉轉換換成可用的輸出信號的器件或裝置，成可用的輸出信號的器件或裝置， 通常由敏通常由敏感元件和轉換元件組成。感元件和轉換元件組成。 顯 示 儀 表 傳 感 器 電 子 測 量 裝 置 打 印 或 輸 入 到 控 制 系 統概概 述述2 2、傳感器的重要性、傳感器的重要性：1）人類處于信息時代，信息技術的 三大支柱三大支柱 是測控技術、通信技術和計算機技術，而傳感器技術是測控技術的基礎。“沒有傳感器技術就沒有現代科學技術”的觀點已為全世界公認。2）傳感處于自動檢測與控制系統之首，是感知、獲取與檢測信息的 窗口窗口。3）科學研究和生

3、產過程要獲取的信息，都要通過傳感器轉換轉換 成容易傳輸和處理的電信號。4）科學技術越發達，其自動化程度愈高，對傳感器的依賴依賴愈大；傳感器技術的發展，又促進工業、農業、宇航、軍事、環衛等技術的發展。 概概 述述3 3、傳感器的分類：、傳感器的分類：物理型：物理型傳感器是利用某些變換元件的物理性質或某些功能材料的特殊性能制成的傳感器。化學型：化學型傳感器是利用電化學反應原理把有機和無機的化學物質的成分度等轉換成電信號的傳感器。生物型：生物型傳感器是利用生物功能物質作識別器件制成的傳感器。傳感器的分類傳感器的分類物理傳感器 物理型傳感器是利用某些變換元件的物理性質或某些功能材料的特殊性能制成的傳感

4、器。見示例：傳感器的分類傳感器的分類化學型： 化學型傳感器是利用電化學反應原理把有機和無機的化學物質的成分、濃度等轉換成電信號的傳感器。示例：傳感器的分類傳感器的分類 CO2氣敏電極是一種電化學氣體傳感器。 它利用氣敏電極或氣體擴散電極測量混合氣體中或溶解在溶液中的某種氣體的含量。 圖為CO2氣敏電極的結構示意圖。 滲透膜一般采用聚四氟乙烯微孔膜，只允許被測的CO2氣體通過。 當氣敏電極插入含有CO2的溶液中時，由于CO2與H2O作用生成H2CO3（碳酸），對NaHCO3 （碳酸氫鈉）的電離平衡發生影響，只要測出H+離子指示電極與參比電極組成原電池的電動勢E，便能計算出CO2在溶液中的分壓.。

5、傳感器的分類傳感器的分類生物型：生物型傳感器是利用生物功能物質作識別器件制成的傳感器。示例：傳感器的分類傳感器的分類按輸出量性質的傳感器分類參量傳感器發電傳感器增量式脈沖傳感器特殊傳感器觸點傳感器電阻傳感器（電位器、熱電阻、光敏電阻、氣敏電阻、壓敏電阻傳感器等）電感傳感器（自感、差動變壓器、壓磁、渦流傳感器等）電容傳感器氣動傳感器光電池熱電偶磁電傳感器壓電傳感器霍爾傳感器等光柵磁柵感應同步器振弦振筒傳感器超聲波探頭紅外探測器電磁檢測裝置激光檢測裝置工業電視檢測裝置傳感器的分類傳感器的分類 按按被被測測量量性性質質的的傳傳感感器器分分類類機機械械量量傳傳感感器器熱熱功功量量傳傳感感器器探探傷傷傳

6、傳感感器器幾幾何何尺尺寸寸、幾幾何何形形狀狀、力力、位位移移、速速度度、加加速速度度、振振動動、光光潔潔度度、產產品品計計數數傳傳感感器器等等溫溫度度、溫溫差差、壓壓力力、壓壓差差、流流量量、氣氣體體成成分分傳傳感感器器等等表表面面探探傷傷、內內部部探探傷傷傳傳感感器器等等傳感器的分類傳感器的分類按結構劃分的傳感器分類直接傳感器差動傳感器補償傳感器原理它是由一個單獨的，而又直接將被測量轉換成所需的輸出量的傳感器。兩個相同類型直接傳感器接在輸出回路中，使兩個傳感器所經受的相同干擾信號相減，而有用的被測信號相加。實質上是一個顯示裝置的指示自動跟隨被測量變化的位式隨動系統特點結構最為簡單，在一些場合

7、下這種傳感器往往是不能滿足要求的，因為它靈敏度低，又易受外界干擾影響等。可獲得溫度、應力（在電感傳感器中）以及其他干擾量的補償。應當注意到，輸出為某一定值時才能得到全補償。傳感器差動接法可使特性曲線的直線性得到改善。差動傳感器的靈敏度比直接傳感器的靈敏度提高一倍。它的靜態特性和動態特性較好，其特點有：在輸出端可獲得足夠大的功率；負載變化很少影響輸出量；在所有量程內能夠補償由于干擾產生的誤差；輸入量與輸出量間可以是任何形式的函數轉換關系等。但是補償傳感器結構復雜、成本高。 4.2 位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測接近式接近式接觸式接觸式 定義定義 通過檢測，確定物體是否到達某一位置的傳感

8、器。通過檢測，確定物體是否到達某一位置的傳感器。 特點特點 不需要產生連續變化的模擬量，只需要產生能反映某種狀態的不需要產生連續變化的模擬量，只需要產生能反映某種狀態的開關量。開關量。 用途用途 位置檢測位置檢測 行程控制行程控制 分類分類能判別在某一范圍內是否有某一物體能判別在某一范圍內是否有某一物體能獲取兩個物體是否接觸的信息能獲取兩個物體是否接觸的信息4.2 位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測接近式接近式4.2 位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測電感式接近開關電感式接近開關電容式接近開關電容式接近開關紅外線光電開關紅外線光電開關霍爾開關霍爾開關磁性開關磁性開關接近式接近式位置

9、傳感器的位置傳感器的主要類型主要類型位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測1 1、電感式接近開關、電感式接近開關（1）工作原理）工作原理 電感式接近開關屬于一種有開關量輸出的位置傳感器，它由電感式接近開關屬于一種有開關量輸出的位置傳感器，它由LCLC高頻振蕩器高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產生電磁場的振蕩感應頭時，和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產生電磁場的振蕩感應頭時，使物體內部產生渦流。使物體內部產生渦流。 這個渦流反作用于接近開關，使接近開關振蕩能力衰減，內部電路的參數這個渦流反作用于接近開關，使接近開關振蕩能力衰減，內部電路的參數發生變化，由此識別

10、出有無金屬物體接近，進而控制開關的通或斷。發生變化，由此識別出有無金屬物體接近，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這種接近開關所能檢測的物體必須是 金屬物體金屬物體。附錄1：部分常用材料的值 材料 衰減系數 鋼 1 不銹鋼 0.85 黃銅 0.3 銅 0.4 位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測1 1、電感式接近開關、電感式接近開關（2）應用）應用1）.料位的控制2）.物體的定位3）.連續通過的檢測4）.行程限位2 2、電容式接近開關、電容式接近開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測（1 1）工作原理）工作原理 電容式接近開關亦屬于一種具有開關量輸出的位置傳感器

11、，它的測量頭通常是電容式接近開關亦屬于一種具有開關量輸出的位置傳感器，它的測量頭通常是構成電容器的一個極板，而另一個極板是物體的本身，當物體移向接近開關時，物構成電容器的一個極板，而另一個極板是物體的本身，當物體移向接近開關時，物體和接近開關的介電常數發生變化，使得和測量頭相連的電路狀態也隨之發生變化，體和接近開關的介電常數發生變化，使得和測量頭相連的電路狀態也隨之發生變化， 由此便可控制開關的接通和關斷。這種接近開關的檢測物體，并不限于金屬導由此便可控制開關的接通和關斷。這種接近開關的檢測物體，并不限于金屬導體，也可以是體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體絕緣的液體或粉狀物體, , 在檢測較低介

12、電常數在檢測較低介電常數的物體時，可以順的物體時，可以順時針調節多圈電位器（位于開關后部）來增加感應靈敏度，一般調節電位器使電容時針調節多圈電位器（位于開關后部）來增加感應靈敏度，一般調節電位器使電容式的接近開關在式的接近開關在0.7-0.8Sn0.7-0.8Sn的位置動作。的位置動作。2 2、電容式接近開關、電容式接近開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測（2 2）應用）應用1）.采用電容式開關液位控制2）.采用電容式開關上下限控制3 3、紅外線光電開關、紅外線光電開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測 紅外線屬紅外線屬于一種電磁射線，于一種電磁射線，其特性等同于無其特性等同于無

13、線電或線電或X X射線。射線。人眼可見的光波人眼可見的光波是是380nm-780nm380nm-780nm， 發射波長發射波長780nm-1mm780nm-1mm的長的長射線稱為紅外線，射線稱為紅外線，紅外線光電開關紅外線光電開關優先使用的是接優先使用的是接近可見光波長的近可見光波長的近紅外線。近紅外線。3 3、紅外線光電開關、紅外線光電開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測 紅外線光電開關紅外線光電開關（光電傳感器）（光電傳感器） 光電接近開關的簡光電接近開關的簡稱，它是利用被檢測物稱，它是利用被檢測物體對紅外光束的體對紅外光束的遮光遮光或或反射反射，由同步回路選通，由同步回路選通而檢

14、測物體的而檢測物體的有無有無， 其物體其物體不限于金屬不限于金屬，對所有能反射光線的物對所有能反射光線的物體均可檢測。根據檢測體均可檢測。根據檢測方式的不同，紅外線光方式的不同，紅外線光電開關可分為電開關可分為 3 3、紅外線光電開關、紅外線光電開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測根據檢測方式的不同，根據檢測方式的不同，紅外線光電開關可分為紅外線光電開關可分為 1）.漫反射式光電開關漫反射式光電開關2）.鏡反射式光電開關鏡反射式光電開關3）.對射式光電開關對射式光電開關4）.槽式光電開關槽式光電開關5）.光纖式光電開關光纖式光電開關紅外線光電開關紅外線光電開關位置傳感器及位置檢測位置傳

15、感器及位置檢測（1 1）. .漫反射式光電開關漫反射式光電開關 漫反射光電開關是一種集發射器和漫反射光電開關是一種集發射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物接收器于一體的傳感器，當有被檢測物體經過時，將光電開關發射器發射的足體經過時，將光電開關發射器發射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開夠量的光線反射到接收器，于是光電開關就產生了開關信號。關就產生了開關信號。 當被檢測物體的表面光亮或其反光當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電開關是首選率極高時，漫反射式的光電開關是首選的檢測模式。的檢測模式。 引起理想漫反射的光度分布引起理想漫反射的光度分布局部較強漫反射時的光度分布局

16、部較強漫反射時的光度分布位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測（2 2）. .鏡反射式光電開關鏡反射式光電開關紅外線光電開關紅外線光電開關 鏡反射式光電開關亦是集發射鏡反射式光電開關亦是集發射器與接收器于一體，光電開關發射器與接收器于一體，光電開關發射器發出的光線經過反射鏡，反射回器發出的光線經過反射鏡，反射回接收器，當被檢接收器，當被檢測物體經過且完測物體經過且完全阻斷光線時，全阻斷光線時，光電開關就產生光電開關就產生了檢測開關信號。了檢測開關信號。位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測（3 3）. .對射式光電開關對射式光電開關紅外線光電開關紅外線光電開關 對射式光電開關包含在結構上相

17、互分離且光軸相對放置的發射器對射式光電開關包含在結構上相互分離且光軸相對放置的發射器和接收器，發射器發出的光線直接進入接收器。和接收器，發射器發出的光線直接進入接收器。 當被檢測物體經過發射器和接收器之間且阻斷光線時，光電開關當被檢測物體經過發射器和接收器之間且阻斷光線時，光電開關就產生了開關信號。當檢測物體是不透明時，對射式光電開關是最可就產生了開關信號。當檢測物體是不透明時，對射式光電開關是最可靠的檢測模式。靠的檢測模式。位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測（4 4）. .槽式光電開關槽式光電開關紅外線光電開關紅外線光電開關 槽式光電開關通常是標準的槽式光電開關通常是標準的U U字型結

18、構，其發射器和接收器分別位字型結構，其發射器和接收器分別位于于U U型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經過型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經過U U型槽且阻斷光軸時，型槽且阻斷光軸時，光電開關就產生了檢測到的開關量信號。光電開關就產生了檢測到的開關量信號。 槽式光電開關比較安全可靠的適合檢測高速變化，分辨透明與半槽式光電開關比較安全可靠的適合檢測高速變化，分辨透明與半透明物體。透明物體。位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測（5 5）. .光纖式光電開關光纖式光電開關紅外線光電開關紅外線光電開關 光纖式光電開關采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光光纖式光電開關采用塑料或玻璃光纖傳感器來

19、引導光線，以實現被檢測物體不在相近區域的檢測。線，以實現被檢測物體不在相近區域的檢測。 通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。4 4、霍爾開關、霍爾開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測原理簡介原理簡介 當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場中時，薄當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩端就會產生電位差，這種現象就稱為霍爾效應。兩端具有的片的兩端就會產生電位差，這種現象就稱為霍爾效應。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢電位差值稱為霍爾電勢U U，其表達式為，其表達式為 U=KU=KI IB/dB/d其中其中K K為霍爾系數，為霍

20、爾系數，I I為薄片中通過的電流，為薄片中通過的電流，B B為外加磁場（洛倫慈力為外加磁場（洛倫慈力LorrentzLorrentz）的磁感應強度，）的磁感應強度，d d是薄片的厚度。是薄片的厚度。 由此可見，霍爾效應的靈敏度高低與外加磁場的磁感應強由此可見，霍爾效應的靈敏度高低與外加磁場的磁感應強度成正比的關系。度成正比的關系。霍爾開關霍爾開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測原理簡介原理簡介 霍爾開關的輸入端是以磁感應強度霍爾開關的輸入端是以磁感應強度B B來表征的，當來表征的，當B B值達到一定值達到一定的程度（如的程度（如B1B1）時，霍爾開關內部的觸發器翻轉，霍爾開關的輸出）時

21、，霍爾開關內部的觸發器翻轉，霍爾開關的輸出電平狀態也隨之翻轉。電平狀態也隨之翻轉。 輸出端一般采用晶體管輸出，和接近開關類似有輸出端一般采用晶體管輸出，和接近開關類似有NPNNPN、PNPPNP、常、常開型、常閉型、鎖存型（雙極性）、雙信號輸出之分開型、常閉型、鎖存型（雙極性）、雙信號輸出之分內部原理圖輸入/輸出的轉移特性5 5、磁性開關、磁性開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測優點：優點：1.1.傳感器可以整體安裝在金屬中。傳感器可以整體安裝在金屬中。2.2.傳感器對并排安裝沒有任何要求。傳感器對并排安裝沒有任何要求。3.3.傳感器頂部（傳感面）可以由金屬制成。傳感器頂部（傳感面）可

22、以由金屬制成。4.4.傳感器具有價格低廉，結構簡單。傳感器具有價格低廉，結構簡單。缺點：缺點：1.1.動作距離受檢測體（一般為磁鐵或磁鋼）的磁場強度影響較大。動作距離受檢測體（一般為磁鐵或磁鋼）的磁場強度影響較大。2.2.檢測體的接近方向會影響動作距離的大小檢測體的接近方向會影響動作距離的大小 （徑向接近是軸向接近時動作距離的一半）。（徑向接近是軸向接近時動作距離的一半）。3.3.徑向接近時有可能會出現兩個工作點。徑向接近時有可能會出現兩個工作點。4.4.檢測體在固定時不允許用鐵氧體或螺絲釘，只能用非鐵質材料。檢測體在固定時不允許用鐵氧體或螺絲釘，只能用非鐵質材料。接觸式位置傳感器接觸式位置傳

23、感器行程開關和微動開關行程開關和微動開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測由微動開關制成的位置傳感器由微動開關制成的位置傳感器二維矩陣式配置的位置傳感器二維矩陣式配置的位置傳感器位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測行程開關行程開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測微動開關微動開關位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測接觸式位置傳感器接觸式位置傳感器行程開關行程開關 行程開關，行程開關，位置開關位置開關（又稱限位開關）的一種，是一種常用的（又稱限位開關）的一種，是一種常用的小電流小電流主令電器主令電器。利用生產機械運動部件的碰撞使其觸頭動作來實現接通或分斷利用生產機械運動部件的

24、碰撞使其觸頭動作來實現接通或分斷控制電路，達到一定的控制目的。控制電路，達到一定的控制目的。通常，這類通常，這類開關開關被用來限制機械運動的位置或行程，使運動機被用來限制機械運動的位置或行程，使運動機械按一定位置或行程自動停止、反向運動、械按一定位置或行程自動停止、反向運動、變速運動變速運動或自動往或自動往返運動等。返運動等。 主令電器是用來接通和分斷控制電路以發布命令、或對生產過程作程序控制的開關電器。它包主令電器是用來接通和分斷控制電路以發布命令、或對生產過程作程序控制的開關電器。它包括控制按鈕括控制按鈕(簡稱按鈕簡稱按鈕)、行程開關、行程開關 、接近開關、萬能轉換開關和主令控制器等。、接

25、近開關、萬能轉換開關和主令控制器等。 位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測在在電氣控制系統電氣控制系統中，位置開關的作用是實現中，位置開關的作用是實現順序控制、定位控制和位置狀態的檢測。順序控制、定位控制和位置狀態的檢測。于控制機械設備的行程及限位保護。于控制機械設備的行程及限位保護。構造：由操作頭、觸點系統和外殼組成。構造：由操作頭、觸點系統和外殼組成。 位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測在實際生產中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產機械在實際生產中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現電路的切運動部件上的

26、模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現電路的切換。換。 因此，行程開關是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器，因此，行程開關是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與它的作用原理與按鈕按鈕類似。類似。行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。行程開關可以安裝在相對靜止的物體（如固

27、定架、門框等，簡稱靜物）行程開關可以安裝在相對靜止的物體（如固定架、門框等，簡稱靜物）上或者運動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當動物接近靜物時，上或者運動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當動物接近靜物時，開關的連桿驅動開關的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。由開關的連桿驅動開關的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。由開關接點開、合狀態的改變去控制電路和機構的動作。開關接點開、合狀態的改變去控制電路和機構的動作。位置傳感器及位置檢測位置傳感器及位置檢測行程開關按其結構可分為行程開關按其結構可分為 直動式、滾輪式、微動式和組合式。直動式、滾輪式、微動式和組合式。4.3位移傳

28、感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測1、直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測電感傳感器電感傳感器差動變壓器傳感器差動變壓器傳感器電容傳感器電容傳感器感應同步器感應同步器光柵尺光柵尺直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（1 1）電感傳感器）電感傳感器 電感傳感器就是利用電感元件將位移量的變化轉電感傳感器就是利用電感元件將位移量的變化轉換成電感系數或互感系數的變化換成電感系數或互感系數的變化，再由測量電路轉換再由測量電路轉換為電壓信號的方法為電壓信號的

29、方法 基于電感的性質，電路必須工作在交流情況基于電感的性質，電路必須工作在交流情況下。下。線圈電感的改變可用下面方法獲得線圈電感的改變可用下面方法獲得 改改變線圈的幾何變線圈的幾何形狀形狀例如改變線圈例如改變線圈的整個長度。的整個長度。如圖如圖(a)(a)所示。所示。改變磁路的磁阻改變磁路的磁阻例如改變空氣隙的大小。例如改變空氣隙的大小。如圖如圖(b)(b)所示所示改變鐵芯材料的導磁率改變鐵芯材料的導磁率例如利用磁芯材料的磁致例如利用磁芯材料的磁致伸縮。如圖伸縮。如圖(c)(c) 改變互改變互感感例如改變線例如改變線圈圈“1”1”與線與線圈圈“2”2”之間之間的耦合。如的耦合。如圖圖(d)(d

30、)。 改變渦流效應改變渦流效應例如改變線圈與短路套筒之間的磁耦合。例如改變線圈與短路套筒之間的磁耦合。 變壓器型變壓器型改變初級改變初級與次級之與次級之間的耦合。間的耦合。如圖如圖(f)(f)所示所示直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（1 1）電感傳感器）電感傳感器傳感器結構示意圖傳感器結構示意圖電感傳感器工作原理電感傳感器工作原理直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（1 1）電感傳感器）電感傳感器1 1）電感傳感器工作原理）電感傳感器工作原理傳感器原理如圖所示，由物理學可知線圈電感傳感器原理如圖所示，由物理學可知線圈電感為為 式中式中n1n1、n2n2上下線圈砸數；上下

31、線圈砸數；u0u0空氣導磁率空氣導磁率(4(410-7H/m)10-7H/m)； A1=A2A1=A2氣隙截面積氣隙截面積(m2)(m2)；11、22氣隙長度氣隙長度(m)(m)。 由于設計時差動磁芯型電感傳感器的上下線圈參數對稱，假設磁芯處于起始位置由于設計時差動磁芯型電感傳感器的上下線圈參數對稱，假設磁芯處于起始位置即中間位置時，傳感器兩線圈的起始氣隙即中間位置時，傳感器兩線圈的起始氣隙1=2=01=2=0。當磁芯向上移動。當磁芯向上移動SS時，電感時，電感的變化總量的變化總量 可見：高次項是造成電感傳感器非線性的原因，但當可見：高次項是造成電感傳感器非線性的原因，但當在足夠小的范圍內變在

32、足夠小的范圍內變化時，高次項迅速衰減，所以仍可認為這時化時，高次項迅速衰減，所以仍可認為這時LL與與成線性；成線性； 直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（1 1）電感傳感器）電感傳感器2 2）應用）應用整體式數顯電感內徑測微儀整體式數顯電感內徑測微儀系統結構設計主要由三部分組成，即測量頭，傳感器，電路顯示。系統結構設計主要由三部分組成，即測量頭，傳感器，電路顯示。 測量頭結構采用傳動杠桿進行徑向位移的軸向轉化測量頭結構采用傳動杠桿進行徑向位移的軸向轉化)。中間傳動桿的孔端刃口將轉換來的軸向微位移加在傳感器連接頂尖上，與之連接的測杠中間傳動桿的孔端刃口將轉換來的軸向微位移加在傳感器連

33、接頂尖上，與之連接的測杠 可帶動磁芯在電感線圈中移動。電路顯示裝置從外觀上看，為注塑盒狀儀表。可帶動磁芯在電感線圈中移動。電路顯示裝置從外觀上看，為注塑盒狀儀表。 對不同的孔徑范圍，測量頭可更換，但顯示部分和傳感器是通用的，在儀表內部，對不同的孔徑范圍，測量頭可更換，但顯示部分和傳感器是通用的，在儀表內部，主要器件為模擬和數字兩塊電路板及工作電源。主要器件為模擬和數字兩塊電路板及工作電源。 直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（2 2）差動變壓器傳感器）差動變壓器傳感器工作原理工作原理 螺管形差動變壓器又稱螺管形差動變壓器又稱 為線性變化差動變壓器式位移傳感器（簡寫為為線性變化差動變

34、壓器式位移傳感器（簡寫為LVDTLVDT），）， 其工作原理如圖所示其工作原理如圖所示L1.初級線圈 L2、L3.次級線圈 1.磁芯 Us.振蕩器 U.輸出。直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（2 2）差動變壓器傳感器）差動變壓器傳感器工作原理工作原理 初級由交流電源勵磁，交流電的頻率稱勵磁頻率或載波頻率。 兩個次級繞組L2、L3接成差動形式，上圖是反向串接，其輸出電壓e是次級兩繞組感應電壓（e1、e2）的差值，所以稱為差動變壓器。其工作的三種情況見下表。 差動變壓器工作的三種情況磁芯位置差動變壓器輸出電壓磁芯處于整個線圈中心位置e=e1-e0=0磁芯由線圈的中心位置向左端（負向）

35、移動時e=e1-e20磁芯由線圈的中心位置向右端（正向）移動時e=e2-e10直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（2 2）差動變壓器傳感器）差動變壓器傳感器工作原理工作原理 因輸出電壓為交流，不能表示磁芯位移的正負方向。經過放因輸出電壓為交流，不能表示磁芯位移的正負方向。經過放大和相敏解調，則可得到正、負極性的輸出電壓，即能表示磁芯位大和相敏解調，則可得到正、負極性的輸出電壓，即能表示磁芯位移的正、負方向。移的正、負方向。直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（2 2）差動變壓器傳感器）差動變壓器傳感器量程達幾百毫米；能接長導線遙測，長達1500米線性0.1%分辨力量程為1

36、mm時，分辨力可達0.01m螺管形差動變壓器式位移傳感器螺管形差動變壓器式位移傳感器主要性能指標主要性能指標直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（3 3）電容傳感器）電容傳感器工作原理工作原理 在圖所示的平板電容器中，當忽略邊緣效應時，在圖所示的平板電容器中，當忽略邊緣效應時，其電容為其電容為)F(SSc0r介質的介電常數（F/m）；r介質的相對介電常數；0真空介電常數，0=8.85410-12(F/m);極板間的距離（m);S極板的工作面積（m2）。直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（3 3）電容傳感器）電容傳感器工作原理工作原理 位移變化使電容器的位移變化使電容器的S

37、 S、三個參量中任意一個發生變化三個參量中任意一個發生變化時，都會引起電容量的變化。通時，都會引起電容量的變化。通過測量電路將電容量的變化轉換過測量電路將電容量的變化轉換為電量輸出，就可表示位移的大為電量輸出，就可表示位移的大小及方向。電容式位移傳感器就小及方向。電容式位移傳感器就是根據上述原理工作的。是根據上述原理工作的。 按電容變化參量的不同，電按電容變化參量的不同，電容式位移傳感器可分成三種類型：容式位移傳感器可分成三種類型： 1.1.變面積式變面積式 2.2.變間隙式變間隙式 3.3.變介質式變介質式)F(SSc0r電容式傳感器的特性在很電容式傳感器的特性在很大程度上取決于測量電路大程

38、度上取決于測量電路直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（4 4）感應同步器）感應同步器工作原理工作原理 感應同步器的工作原理如圖，由可以相對移動的滑尺和定尺組成。定尺上布有均勻分布感應同步器的工作原理如圖，由可以相對移動的滑尺和定尺組成。定尺上布有均勻分布的連續繞組。的連續繞組。 滑尺上布有兩組與定尺繞組機械位置周期相等的正、余弦繞組，它們的相位相差滑尺上布有兩組與定尺繞組機械位置周期相等的正、余弦繞組，它們的相位相差9090。感應同步器有兩種使用方式感應同步器有兩種使用方式 1 1）相位工作方式）相位工作方式 2 2）幅值工作方式）幅值工作方式直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及

39、位移檢測（4 4）感應同步器）感應同步器1 1）相位工作方式工作原理）相位工作方式工作原理 當在滑尺的兩個繞組上分別加上幅值相等，頻率相同的正弦和余弦當在滑尺的兩個繞組上分別加上幅值相等，頻率相同的正弦和余弦激勵電壓時，它們便在定尺繞組產生的感應電壓激勵電壓時，它們便在定尺繞組產生的感應電壓 U1= KUsintcosU1= KUsintcos U2= -KUcostsin U2= -KUcostsin式中式中 K K感應系數；感應系數； 為定尺與滑尺的相對位移。為定尺與滑尺的相對位移。 則定尺繞組上的合成電壓為則定尺繞組上的合成電壓為 U= U1+ U2=KusinU= U1+ U2=Kus

40、in（t-t-） 很顯然，很顯然， 決定了決定了U U的相位，通過檢測的相位，通過檢測U U的相位來測量定尺與滑的相位來測量定尺與滑尺的相對位移尺的相對位移直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（4 4）感應同步器）感應同步器相位工作方式工作原理相位工作方式工作原理 當向滑尺上的繞組通以一定頻率的交流電后，就在感應同步器中產當向滑尺上的繞組通以一定頻率的交流電后，就在感應同步器中產生了一個磁場，該磁場以同步速度移動并生了一個磁場，該磁場以同步速度移動并切割定尺導片，切割定尺導片， 由于電磁感應，在定尺上將感應出相由于電磁感應，在定尺上將感應出相同頻率的感應電壓。同頻率的感應電壓。 感應

41、電壓的值隨滑尺與定尺的相對位感應電壓的值隨滑尺與定尺的相對位置的不同而變化。置的不同而變化。 a a 定尺與滑尺重合定尺與滑尺重合 感應電壓感應電壓 最大最大 b b 定尺與滑尺錯定尺與滑尺錯1/4 1/4 感應電壓為感應電壓為0 0 c 1/2 c 1/2 感應電壓感應電壓 最小最小 d 3/4 d 3/4 感應電壓為感應電壓為0 0 e e 定尺與滑尺重合定尺與滑尺重合 感應電壓感應電壓 最大最大 直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（4 4）感應同步器）感應同步器 相位工作方式工作原理相位工作方式工作原理 一般以正弦激勵信號的過零信號去啟動計數器，用定尺繞組輸出電一般以正弦激勵

42、信號的過零信號去啟動計數器，用定尺繞組輸出電壓的過零信號去關閉計數器，計數器此時所計數值與位移壓的過零信號去關閉計數器，計數器此時所計數值與位移成正比，成正比，通過讀取計數器所累計的數值便可檢測出定尺與滑尺的相對位移量。通過讀取計數器所累計的數值便可檢測出定尺與滑尺的相對位移量。 直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺 ）光柵傳感器工作原理：一種基體材料上刻制有等間）光柵傳感器工作原理：一種基體材料上刻制有等間條紋的光學元件。條紋的光學元件。 直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5

43、 5）光柵尺）光柵尺直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺 光柵的組成：光柵的組成： 在指示光柵和標尺光柵上刻有等間距條紋，刻線密度為在指示光柵和標尺光柵上刻有等間距條紋，刻線密度為1010條條/mm/mm、2525條條/mm/mm、5050條條/mm/mm、100100條條/mm/mm。 測量時測量時, ,把標尺光柵固定把標尺光柵固定, ,光柵讀數頭隨被測物體一起移光柵讀數頭隨被測物體一起移動動直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺3 3、應用、應用直線 位移

44、傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺3 3、應用、應用 目前在精密機加工和數控機床中采用的目前在精密機加工和數控機床中采用的精密位移數控系統框圖如圖精密位移數控系統框圖如圖1 1所示。所示。 直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺 隨著電隨著電子技術和單片子技術和單片機技術的發展，機技術的發展，光柵傳感器在光柵傳感器在位移測量系統位移測量系統得到廣泛應用，得到廣泛應用，并逐步向智能并逐步向智能化方向轉化。化方向轉化。 圖圖2 2是利是利用光柵傳感器用光柵傳感器構成的位移量構成的位移量自動測量系統自動測量系統原理示意圖。原理示意圖。直線 位

45、移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測 該系統采用光該系統采用光柵移動產生的莫爾柵移動產生的莫爾條紋與電子電路以條紋與電子電路以及單片機相結合來及單片機相結合來完成對位移量的自完成對位移量的自動測量，它具有判動測量，它具有判別光柵移動方向、別光柵移動方向、預置初值、實現自預置初值、實現自動定位控制及過限動定位控制及過限報警、自檢和掉電報警、自檢和掉電保護以及溫度誤差保護以及溫度誤差修正等功能。修正等功能。 下面對該系統下面對該系統的工作原理及設計的工作原理及設計思想作以介紹。思想作以介紹。直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測2 2 電子細分與判向電路電子細分與判向電路光柵測量位移的實

46、質是以光柵光柵測量位移的實質是以光柵柵距為一把標準尺子對位移量進行柵距為一把標準尺子對位移量進行測量。測量。 目前高分辯率的光柵尺一般造價目前高分辯率的光柵尺一般造價較貴，且制造困難。較貴，且制造困難。 為了提高系統分辯率，需要對為了提高系統分辯率，需要對莫爾條紋進行細分，本系統采用了莫爾條紋進行細分，本系統采用了電子細分方法。電子細分方法。 當兩塊光柵以微小傾角重疊時，當兩塊光柵以微小傾角重疊時， 在與光柵刻線大致垂直的方向上就在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產生莫爾條紋，隨著光柵的移動，會產生莫爾條紋，隨著光柵的移動，莫爾條紋也隨上下移動。莫爾條紋也隨上下移動。 這樣就把對光柵柵距的測量轉

47、這樣就把對光柵柵距的測量轉換為對莫爾條紋個數的測量，同量換為對莫爾條紋個數的測量，同量莫爾條紋又具有光學放大作用，其莫爾條紋又具有光學放大作用，其放大倍數為放大倍數為直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（5 5）光柵尺）光柵尺在一個莫爾條紋寬度在一個莫爾條紋寬度內，按照一定間隔放置內，按照一定間隔放置4 4個個光電器件就能實現電子細光電器件就能實現電子細分與判向功能。分與判向功能。 本系統采用的光柵尺柵本系統采用的光柵尺柵線為線為5050線對線對/mm/mm，其光柵柵，其光柵柵距為距為0.02mm0.02mm， 若采用四細分后便可得若采用四細分后便可得到分辯率為到分辯率為5m5m的計

48、數脈的計數脈沖，這在一般工業測控中沖，這在一般工業測控中已達到了很高精度。已達到了很高精度。 由于位移是一個矢量，由于位移是一個矢量，即要檢測其大小，又要檢即要檢測其大小，又要檢測其方向，因此至少需要測其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號。兩路相位不同的光電信號。直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測為了消除共模干擾、直流分量為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，采用了由低漂移運和偶次諧波，采用了由低漂移運放構成的差分放大器。放構成的差分放大器。 由由4 4個繼電器件獲得的個繼電器件獲得的4 4路光電路光電信號分別送到信號分別送到2 2只差分放大器輸入只差分放大器輸入端，端， 從

49、差分放大器輸出的兩路信號從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為其相位差為/2/2，為得到判向和，為得到判向和計數脈沖，需對這兩路信號進行計數脈沖，需對這兩路信號進行整形，整形， 首先把它們整形為占空比為首先把它們整形為占空比為1 1：1 1的方波，經由兩個與或非門的方波，經由兩個與或非門74LS5474LS54芯片組成的四細分判向電芯片組成的四細分判向電路輸入可逆計數器，路輸入可逆計數器， 最后送入由最后送入由80318031組成的單片機組成的單片機系統中進行處理。系統中進行處理。直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測 應用應用 目前在精密目

50、前在精密機加工和數控機機加工和數控機床中采用的直線床中采用的直線電機系統電機系統 直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測信和光柵尺是精密的光信和光柵尺是精密的光柵測量系統柵測量系統,適用于大量適用于大量程的精密測量程的精密測量. 尤其適用于測量尤其適用于測量, 醫療醫療設備設備,精密現代化加工設精密現代化加工設備備. 數控加工中心，機數控加工中心，機床，磨床，銑床，自動床，磨床，銑床，自動卸貨機，金屬板壓制和卸貨機，金屬板壓制和焊接機，機器人和自動焊接機，機器人和自動化科技，生產過程測量化科技，生產過程測量機器，線性產品機器，線性產品, 直線直線馬達馬達, 直線導軌定位等。直線導軌定位

51、等。規格規格型號型號 KA-300 KA-500 KA-600 KA-700 KA-900 KA-300NC KA-500NC KA-600NC 測量長度測量長度L，零位參考點零位參考點,每每50mm一個一個準確度準確度 3/5/10m直線 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測海德漢光柵尺分為敞開海德漢光柵尺分為敞開式和封閉式兩類：其中式和封閉式兩類：其中敞開式為高精度型。敞開式為高精度型。 海德漢光柵尺海德漢光柵尺輸出波形為正弦波，主輸出波形為正弦波，主要用于精密儀器的數字要用于精密儀器的數字化改造。化改造。最高分辨率可達最高分辨率可達0.1m;2、角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位

52、移檢測位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測旋轉變壓器旋轉變壓器脈沖編碼器脈沖編碼器圓光柵圓光柵 多種的線性位移傳感器多種的線性位移傳感器, ,只要在結構上做只要在結構上做適當變動適當變動, ,幾乎都能實現角位移的測量。幾乎都能實現角位移的測量。2、角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（1 1）旋轉變壓器）旋轉變壓器角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測 旋轉變壓器和感應同步器的工作原理大致相同。在使旋轉變壓器和感應同步器的工作原理大致相同。在使用中它的兩個繞組相當于感應同步器的滑尺繞組用中它的兩個繞組相當于感應同步器的滑尺繞組 不過，旋

53、轉變壓器是一種角度傳感器，相當于一個精不過，旋轉變壓器是一種角度傳感器，相當于一個精密的交流電機。密的交流電機。（1 1）旋轉變壓器）旋轉變壓器角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測 旋轉變壓器是一種其輸出電壓隨轉子轉角而變化的角旋轉變壓器是一種其輸出電壓隨轉子轉角而變化的角度測量裝置，由定子和轉子組成。度測量裝置，由定子和轉子組成。 當激勵電壓當激勵電壓V1V1加到定子繞組時，轉子繞組產生感應電加到定子繞組時，轉子繞組產生感應電動勢。動勢。角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（2 2）脈沖編碼器）脈沖編碼器 一種光學式位置檢測元件，裝在旋轉軸上，以測出軸一種光學式位置檢測元件，

54、裝在旋轉軸上，以測出軸的旋轉角度位移和速度變化，其輸出信號為電脈沖，按編的旋轉角度位移和速度變化，其輸出信號為電脈沖，按編碼的方式，可分為碼的方式，可分為: :1)增量碼盤增量碼盤：2)2)絕對值碼盤絕對值碼盤 它用讀取軸上碼盤的圖案來表示軸的位置。有接觸式、磁它用讀取軸上碼盤的圖案來表示軸的位置。有接觸式、磁電式和光電式等類型。其工作原理相同，只是敏感元件不同。電式和光電式等類型。其工作原理相同，只是敏感元件不同。其中又以光電碼盤應用較多。其中又以光電碼盤應用較多。角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（2 2）脈沖編碼器）脈沖編碼器角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（2 2

55、）脈沖編碼器）脈沖編碼器角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測脈沖編碼器脈沖編碼器2)2)絕對值碼盤絕對值碼盤角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測脈沖編碼器脈沖編碼器2)2)絕對值碼盤絕對值碼盤角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測脈沖編碼器脈沖編碼器角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測（3 3）圓光柵）圓光柵角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測圓光柵的應用圓光柵的應用 一、簡介一、簡介光電軸角編碼器是采用圓光柵莫爾條紋和光電轉換技光電軸角編碼器是采用圓光柵莫爾條紋和光電轉換技術將機械軸轉動的角度量轉換成數字電信息量輸出的一種術將機械軸轉動的角度量轉換成數字

56、電信息量輸出的一種現代傳感器。現代傳感器。圓光柵圓光柵角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測圓光柵的應用圓光柵的應用 二、用途二、用途光電軸角編碼器作為光、機、電一體化設備、儀器、系統光電軸角編碼器作為光、機、電一體化設備、儀器、系統的重要組成部件，被廣泛地用于數控機床、計量測試、電子工的重要組成部件，被廣泛地用于數控機床、計量測試、電子工業設備、冶金制造、紡織、刺繡機械、印刷制版、航天航空跟業設備、冶金制造、紡織、刺繡機械、印刷制版、航天航空跟蹤、判讀、兵器、雷達系統、卷煙機械、電梯、經緯儀、磁卡蹤、判讀、兵器、雷達系統、卷煙機械、電梯、經緯儀、磁卡機、機器人、石油化工儲運等領域。被用

57、作：機、機器人、石油化工儲運等領域。被用作：自動控制自動控制計算機輸入前端的數字化信息傳遞計算機輸入前端的數字化信息傳遞角位移、角速度、角加速度的測量角位移、角速度、角加速度的測量線位移、線速度、線加速度的測量線位移、線速度、線加速度的測量空間位置的測量空間位置的測量 圓光柵圓光柵角 位移傳感器及位移檢測位移傳感器及位移檢測圓光柵的應用圓光柵的應用 三、特點三、特點傳感器具有穩定可靠、精度高、體積小、重量輕、頻響傳感器具有穩定可靠、精度高、體積小、重量輕、頻響高、壽命長、安裝方便、價格低、應用廣泛、易于與計算機高、壽命長、安裝方便、價格低、應用廣泛、易于與計算機連接使用等十大特點。連接使用等十

58、大特點。圓光柵圓光柵4.4 4.4 壓力傳感器及壓力檢測壓力傳感器及壓力檢測力力/ /壓力傳感器壓力傳感器電阻應變式力傳感器電阻應變式力傳感器 其他力其他力/ /壓力傳感器壓力傳感器壓電式力傳感器壓電式力傳感器4.4 4.4 壓力傳感器及壓力檢測壓力傳感器及壓力檢測電阻應變式傳感器電阻應變式傳感器 金屬應變片金屬應變片 半導體應變片半導體應變片 硅膜片硅膜片 硅杯式壓力傳感器硅杯式壓力傳感器 電阻應變片電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。敏感器件。 它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。它是壓阻式應變傳感器的主要組成

59、部分之一。 電阻應變片電阻應變片應用最多的是應用最多的是金屬電阻應變片金屬電阻應變片和和半導體應變片半導體應變片兩種。兩種。 金屬電阻應變片金屬電阻應變片又有又有絲狀絲狀應變片和應變片和金屬箔狀金屬箔狀應變片兩種。應變片兩種。 通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上，當基體受力發生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變上，當基體受力發生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變片的阻值發生改變，從而使加在電阻上的電壓發生變化。片的阻值發生改變，從而使加在電阻上的電壓發生變化。 這種應變片在受力時產生的阻值變

60、化通常較小，一般這種應變片都這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路組成應變電橋，并通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是（通常是A/DA/D轉換和轉換和CPUCPU）顯示或執行機構）顯示或執行機構電阻應變式力傳感器電阻應變式力傳感器 金屬電阻應變片的金屬電阻應變片的內部結構內部結構 如圖1所示，是電阻應變片的結構示意圖，它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。 根據不同的用途，電阻應變片的阻值可以由設計者設計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅動電流太大，同時應變片