傳感器測量的方法
測量方法是實現(xiàn)測量過程所采用的具體方法,應(yīng)該根據(jù)被測量的性質(zhì)、特點和測量任務(wù)的要求來選擇適當?shù)臏y量方法。
1.按照測量過程的特點分類:可將測量方法分為直接測量和間接測量。
(1)直接測量
直接測量是針對被測量選用專用儀表進行測量,直接獲取被測量值的過程。
(2)間接測量
用直接測量法得到與被測量有確切函數(shù)關(guān)系的一些物理量,然后通過計算求得被測量值的過程成為間接測量。
2.按照檢測時對偏差的處理方式:可以分為偏差式測量、零位式測量和微差式測量。
(1)偏差式測量
用事先標定好的測量儀器進行測量,根據(jù)被測量引起顯示器的偏移值直接讀取被測量的值。
(2)零位式測量
將被測量x與某一已知標準量s完全抵消,使作用到檢查儀表上的效應(yīng)等于零。
(3)微差式測量
將零位測量和偏差測量結(jié)合起來,把被測量的大部分抵消,選用靈敏度較高的儀表測量剩余部分的數(shù)值,被測量便等于標準量和儀表偏差值之和。
3.根據(jù)傳感器是否與被測量對象直接接觸:可分為接觸式測量和非接觸式測量。
(1)接觸式測量
檢測儀表的傳感器與被測對象直接接觸,承受被測參數(shù)的作用,感受其變化,從而獲得信號,并測量其信號大小的方法,稱接觸式測量。
(2)非接觸式測量
檢測儀表的傳感器不與被測對象直接接觸,而是間接承受被測參數(shù)的作用,感受其變化,從而獲得信號,以達到測量目的的方法,稱非接觸式測量。
電子密度計是將現(xiàn)代微電子技術(shù)與阿基米德原理相結(jié)合而研發(fā)出來的新型密度測試儀器。
原理
采用阿基米德原理,通過浮力與密度計算公式的推導(dǎo)與變換形成等式;
首先利用高精密電子分析天平分別計算出待測樣品在空氣中的重量(W1)和在水中之重量(W2),并計算出W1-W2值;
水的密度默認為ρ=1g/cm3,通過V樣品=V排水建立等式,即可計算出樣品的密度值:
ρ=W1/(W1-W2)xρ水,此為固體計算公式。
如果待測樣品為液體,則先利用一個已知體積和密度的標準塊作為參考物,通過水的密度ρ水與標準塊在空氣中重量(W1)水中重量(W2)得出計算公式:
ρ液=(W1-W2)/標準塊Vxρ標準
電子密度計改變了傳統(tǒng)密度測試的繁瑣操作,實現(xiàn)了不規(guī)則固體、高黏度、懸浮液、乳化液、膠狀體、腐蝕性液體等樣品的快速準確測量。
能滿足現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)及新材料研究過程中對樣品密度的精確測量要求。
光柵是由很多等節(jié)距的透光的縫隙或不透光的刻線均勻、相間排列而成的光電器件。
光柵式傳感器(optical grating transducer)指采用光柵疊柵條紋原理測量位移的傳感器。光柵是在一塊長條形的光學(xué)玻璃上密集等間距平行的刻線,刻線密度為 10~100線/毫米。由光柵形成的疊柵條紋具有光學(xué)放大作用和誤差平均效應(yīng),因而能提高測量精度。傳感器由標尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測量系統(tǒng)四部分組成(見圖)。標尺光柵相對于指示光柵移動時,便形成大致按正弦規(guī)律分布的明暗相間的疊柵條紋。這些條紋以光柵的相對運動速度移動,并直接照射到光電元件上,在它們的輸出端得到一串電脈沖,通過放大、整形、辨向和計數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字信號輸出,直接顯示被測的位移量。傳感器的光路形式有兩種:一種是透射式光柵,它的柵線刻在透明材料(如工業(yè)用白玻璃、光學(xué)玻璃等)上;另一種是反射式光柵,它的柵線刻在具有強反射的金屬(不銹鋼)或玻璃鍍金屬膜(鋁膜)上。這種傳感器的優(yōu)點是量程大和精度高。光柵式傳感器應(yīng)用在程控、數(shù)控機床和三坐標測量機構(gòu)中,可測量靜、動態(tài)的直線位移和整圓角位移。在機械振動測量、變形測量等領(lǐng)域也有應(yīng)用。
光柵的分類
光柵傳感器的結(jié)構(gòu)
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