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主動(dòng)式傳感器在汽車業(yè)應(yīng)用將越來(lái)越廣 傳感器是如何工作的

時(shí)間:2020-07-03    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
【導(dǎo)讀】 ?? ??汽車性能的提升以及汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,推動(dòng)了汽車傳感器的快速增長(zhǎng)。被動(dòng)式傳感器在某些應(yīng)用上已難以滿足高精度要求,主動(dòng)式傳感器應(yīng)用將越來(lái)越廣。  ?? ??隨著汽車性能的提

?? ??汽車性能的提升以及汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,推動(dòng)了汽車傳感器的快速增長(zhǎng)。被動(dòng)式傳感器在某些應(yīng)用上已難以滿足高精度要求,主動(dòng)式傳感器應(yīng)用將越來(lái)越廣。
 
?? ??隨著汽車性能的提升以及中國(guó)汽車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),汽車中所用的傳感器越來(lái)越多,中國(guó)汽車傳感器市場(chǎng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。數(shù)據(jù)顯示,2007年~2012年中國(guó)汽車傳感器銷售額復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到22.37%。汽車性能的提升,對(duì)傳感器的性能也提出了更高的要求,被動(dòng)式傳感器在某些應(yīng)用上已難以滿足高精度要求,主動(dòng)式傳感器應(yīng)用將越來(lái)越廣。此外,對(duì)于一些有共性或者信號(hào)來(lái)源可以共用的傳感器,高度整合將成為趨勢(shì)。

  需求拉動(dòng)傳感器大幅增長(zhǎng)

??? ?隨著汽車性能的不斷提升以及國(guó)家對(duì)汽車各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求的不斷提高,每輛汽車所需的傳感器越來(lái)越多。此外,中國(guó)已經(jīng)躍居世界第二大汽車市場(chǎng),據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示,2007年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量雙雙超過(guò)880萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)高達(dá)?22.02%,成為僅次于美國(guó)的第二大汽車消費(fèi)國(guó),預(yù)計(jì)2015年可達(dá)1500萬(wàn)輛。

???? “汽車數(shù)量的增加以及每輛汽車上所采用的傳感器增多,決定了中國(guó)汽車傳感器市場(chǎng)容量必將不斷增大,中國(guó)傳感器市場(chǎng)正進(jìn)入蓬勃發(fā)展期?!庇w凌汽車、工業(yè)和多元化電子市場(chǎng)事業(yè)部**市場(chǎng)工程師沈順偉非??春闷噦鞲衅鞯氖袌?chǎng)前景。

? ???iSuppli數(shù)據(jù)顯示,2007年中國(guó)汽車傳感器市場(chǎng)銷售額達(dá)到1.2億美元,同比增長(zhǎng)11.85%,2007年~2012年汽車傳感器銷售額復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到22.37%。NXP汽車電子大中華區(qū)**市場(chǎng)經(jīng)理張建臣也向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示:“中國(guó)傳感器市場(chǎng)未來(lái)幾年將延續(xù)過(guò)去幾年的高增長(zhǎng)率,到2010年銷售額可能會(huì)突破100億元?!?

  主動(dòng)式傳感器應(yīng)用漸廣

??? ?綠色環(huán)保、安全是汽車未來(lái)的發(fā)展方向,為了讓汽車更加環(huán)保安全,國(guó)家也出臺(tái)了一系列的政策法規(guī)。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部的要求,2008年7月1日起,全面停止僅達(dá)到國(guó)Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)的輕型車的銷售和注冊(cè)登記,新車全部過(guò)渡到國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。另外,?2008年3月1日,北京率先在**執(zhí)行機(jī)動(dòng)車國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)。為了提高汽車行駛的安全性,ABS(防抱死剎車系統(tǒng))已經(jīng)成為汽車標(biāo)配,另外,今年年底由**汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制定的TPMS(輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)有望出臺(tái)。

???? 汽車排放、安全等要求的不斷提高,被動(dòng)式傳感器在某些應(yīng)用上已不能滿足高精度的要求。例如隨著汽車尾氣排放的國(guó)Ⅲ和國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,針對(duì)曲軸和凸輪軸的被動(dòng)式傳感器已不能滿足精確控制的要求,這就需要用新型的霍爾傳感器或巨磁阻傳感器來(lái)代替?!爸鲃?dòng)式傳感器將逐步取代被動(dòng)式傳感器?!鄙蝽槀ジ嬖V《中國(guó)電子報(bào)》記者。據(jù)介紹,英飛凌今年重點(diǎn)推出數(shù)字化處理能力的霍爾傳感器和巨磁阻?(GMR)傳感器。相對(duì)于模擬輸出的霍爾傳感器,數(shù)字輸出的傳感器具有更高的精度和溫度補(bǔ)償能力,輸出的信號(hào)也更容易處理。巨磁阻傳感器具有靈敏度高,響應(yīng)速度快,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小巧簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),可做到7mm的空氣間隙。(完)

    我公司具有良好的市場(chǎng)信譽(yù),專業(yè)的銷售和技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì),憑著多年經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),熟悉并了解市場(chǎng)行情,贏得了國(guó)內(nèi)外廠商的支持。本公司已成為眾大中小企業(yè)的固定供應(yīng)商及國(guó)內(nèi)貿(mào)易商合作伙伴,至力于成為行業(yè)中之一的公司。
    下面為大家介紹一下邦納光電傳感器的工作原理,詳情如下:
    邦納光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下,有三部分構(gòu)成,它們分為:發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。
    邦納光電傳感器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源,發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路,它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。
    邦納光電傳感器由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器。邦納模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量(檢測(cè)目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類。所謂透射式是指被測(cè)物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過(guò)被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再?gòu)谋粶y(cè)物體表面反射后投射到光電元件上;所謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中一部份,使投射到光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān)。
    光敏二極管是常見的邦納光電傳感器。光敏二極管的外型與一般二極管一樣,當(dāng)無(wú)光照時(shí),它與普通二極管一樣,反向電流很小,稱為光敏二極管的暗電流;當(dāng)有光照時(shí),載流子被激發(fā),產(chǎn)生電子-空穴,稱為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下,光電載流子參與導(dǎo)電,形成比暗電流大得多的反向電流,該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比,于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。
    邦納光電傳感器光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外,還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大,一般光敏三極管只引出兩個(gè)極——發(fā)射極和集電極,基極不引出,管殼同樣開窗口,以便光線射入。為增大光照,基區(qū)面積做得很大,發(fā)射區(qū)較小,入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。在無(wú)光照時(shí)管子流過(guò)的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很?。?,比一般三極管的穿透電流還小;當(dāng)有光照時(shí),激發(fā)大量的電子-空穴對(duì),使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大,此刻流過(guò)管子的電流稱為光電流,發(fā)射極電流Ie=(1+β)Ib,可見光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。
    邦納光電傳感器發(fā)出光束,用于檢測(cè)物品和設(shè)備的存在與否或表面狀況的變化。當(dāng)發(fā)射的光被物體遮擋或反射時(shí),接收器會(huì)測(cè)量光圖案的變化,并識(shí)別目標(biāo)物體或表面。光電傳感器在工業(yè)制造領(lǐng)域非常普遍,例如材料處理,包裝,食品和飲料,醫(yī)療以及許多其他領(lǐng)域。




    位移傳感器是把物體的運(yùn)動(dòng)位移轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電學(xué)量一種裝置。通常用于把不便于定量檢測(cè)和處理的位移、位置、形變、振動(dòng)、尺寸等物理量轉(zhuǎn)換為易于定量檢測(cè)、便于作信息傳輸與處理的電學(xué)量。

 


    位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)有關(guān)的量,位移的測(cè)量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。


    小位移通常用應(yīng)變式、電感式、差動(dòng)變壓器式(LVDT)、渦流式、霍爾傳感器來(lái)檢測(cè),大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵、磁致伸縮式等傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量。


    其中磁致伸縮位移傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精度高、抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)惡劣環(huán)境、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),在機(jī)床加工、檢測(cè)儀表等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。


    常見故障及排障方法


    直線位移傳感器的工作原理是跟滑動(dòng)變阻器一樣的,它作為分壓器使用的,它是以相對(duì)的輸出電壓來(lái)呈現(xiàn)出所測(cè)量位置的實(shí)際上的位置。


    1、如果電子尺已經(jīng)使用很長(zhǎng)時(shí)間了,而且密封已經(jīng)老化,同時(shí)夾雜著很多雜質(zhì),而且水混合物和油會(huì)嚴(yán)重影響電刷的接觸電阻的,這樣會(huì)使顯示的數(shù)字不停地跳動(dòng)。


    這個(gè)時(shí)候可以說(shuō)直線位移傳感器的電子尺已經(jīng)損壞了,需要更換。


    2、若電源的容量很小,就會(huì)出現(xiàn)很多情況的:熔膠的運(yùn)動(dòng)會(huì)使合模電子尺的顯示變換,有波動(dòng),或者合模的運(yùn)動(dòng)會(huì)使射膠電子尺的顯示波動(dòng),造成測(cè)量結(jié)果誤差很大。


    如果電磁閥的驅(qū)動(dòng)電源于電子尺供電電源同時(shí)在一起的時(shí)候,更容易出現(xiàn)以上的情況,情況嚴(yán)重時(shí)用萬(wàn)用表的電壓檔甚至可以測(cè)量到電壓的有關(guān)波動(dòng)。


    如果情況不是因?yàn)楦哳l干擾、靜電干擾或者是中性不夠好的造成的,那么就有可能是電源的功率太小造成的。


    3、調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動(dòng)的。


    電子尺的信號(hào)線與設(shè)備的強(qiáng)電線路要分開線槽。電子尺必須要強(qiáng)制性地使用接地支架,而且同時(shí)讓電子尺的外殼跟地面良好地接觸。


    信號(hào)線需要使用屏蔽線,而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。


    如果有高頻干擾的時(shí)候,通常使用萬(wàn)用表的電壓測(cè)量就會(huì)顯示正常,但是顯示數(shù)字就是會(huì)跳動(dòng)不停的;而出現(xiàn)靜電干擾時(shí),出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。


    要證明看是否是靜電干擾時(shí),可以先使用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟機(jī)器上的某一些的金屬短接起來(lái)就可以了,只要一短接起來(lái),靜電干擾就會(huì)馬上消除掉的。


    但是如果要消除掉高頻干擾就很難用上面的方法了,變頻節(jié)電器和機(jī)器手都經(jīng)常出現(xiàn)高頻干擾的,所以可以試一下用停止高頻節(jié)電器或者機(jī)械手的方法來(lái)驗(yàn)證是不是高頻干擾的。


    4、如果直線位移傳感器的電子尺在工作的過(guò)程當(dāng)中,在某一點(diǎn)的顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動(dòng),或者是沒有顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候;


    出現(xiàn)這種情況就需要檢查連接線絕緣是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)象,并且跟機(jī)器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對(duì)地短路。


    5、供電的電壓一定要穩(wěn)定,工業(yè)的電壓需要符合±0.1[%]的穩(wěn)定性,例如,基準(zhǔn)電壓是10V的話;


    就可以允許有±0.01V的波動(dòng)變化,如果不是的話,就會(huì)引起顯示的圈套波動(dòng)這樣的情況。


    但是如果這個(gè)時(shí)候的顯示波動(dòng)的幅度沒有超過(guò)波動(dòng)電壓的波動(dòng)的幅度的話,那么電子尺就是正常的了。


    6、安裝直線位移傳感器的對(duì)中性需要很好,但是平行度可以允許有±0.5mm的誤差,角度可以允許有±12°的誤差。


    但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話,這樣會(huì)出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動(dòng)的情況。那么出現(xiàn)這樣的情況的時(shí)候,必須要對(duì)平行度和角度進(jìn)行調(diào)整了。


    7、在連接的過(guò)程當(dāng)中,一定要多加注意,電子尺的三條線是不可以接錯(cuò)的,電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。


    如果上面的線接錯(cuò)的話,就會(huì)出現(xiàn)線性誤差很大的情況,要控制的話是很難的,控制的精度也會(huì)變得很差,而顯示很容易出現(xiàn)跳動(dòng)的現(xiàn)象等等。


    位移傳感器種類繁多,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,同時(shí)有越來(lái)越多的創(chuàng)新技術(shù)被運(yùn)用到傳感器中,如基于OEM的LVDT技術(shù)、超聲波技術(shù)、磁致伸縮技術(shù)、光纖技術(shù)、時(shí)柵技術(shù)等,位移傳感器技術(shù)已取得了突破性進(jìn)展。


    由于技術(shù)的進(jìn)步,使得各種傳感器性能大幅度提高,成本大幅度降低,從而極大地?cái)U(kuò)展了應(yīng)用范圍,形成了一個(gè)高速增長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)。







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