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機動車檢測線常用傳感器介紹

2020-03-29

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機動車檢測線中經常會運用到各種傳感器,這些傳感器相當於車輛檢測係統的“眼睛”、“鼻子”和“耳朵”,通過台體裝置和裝在台體中的傳感器,能夠把車輛的性能數據轉換成計算機係統能夠識別的信號,供計算機處理和計算,最後形成我們能夠理解的車輛檢測報告。

 

傳感器,英文名為sensor,在維基百科中的解釋如下:傳感器是一種設備、模塊、機器或者子係統,其目的是檢測環境中的事件或者變化,並將信息發送到其他電子設備上(通常是計算機處理器),傳感器始終與其他電子設備一起使用。傳感器在一些學術性文獻中有這樣的定義:傳感器是從一個係統接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個係統中的器件。根據這個定義,傳感器的作用是將一種能量轉換成另一種能量形式,所以不少學者也用換能器(Transducer)來稱謂傳感器。下麵我們一起來了解機動車檢測線中最常見的幾種傳感器吧。

 

1、光電開關

光電開關,它是利用被測物對光束的遮擋或者反射,通過內部電路判斷被測物體有無的傳感器。光電開關一般包括發射器和接收器,在發射器上將輸入電流轉換成光束射出,接收器根據接收到的光束的強弱有無對被測物體進行探測,多數光電開關選用的是波長接近可見光的紅外線光波信號。

 

檢測線台體常用的光電開關是對射型光電開關,其在結構上發射器和接收器兩者相互分離,在光束被遮擋的情況下會產生一個開關信號變化,其檢測原理如下圖所示:

  

圖片1.png


對射型光電開關工作原理

 

注意事項:

1)通常情況下,發射器所發射的光束有一定的角度,接收器在光束發射角度內,且距離合適,接收器輸出信號狀態將處於高電平或者低電平狀態,如果接收器輸出狀態不正常,需要檢查發射器是否對準接收器,或者接收器是否處在發射器光束照射範圍內。

 

2)光電傳感器供電一般分為交流型和直流型,交流型通常較少用在檢測線台體上,常見的為直流型,其供電範圍通常在10~30V間,一般情況下采用12V或者24V直流供電。

 

3)檢測線用光電開關輸出方式通常為三極管驅動方式,在使用中注意區分NPN型和PNP型三極管輸出方式,讀取這兩種輸出方式信號的電路也有區別,接錯無法正常讀取信號量。

    

2、光電編碼器傳感器

光電編碼器是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈衝或數字量的傳感器。其常見於底盤測功機或者車速台中,主要用於滾筒轉速檢測。

 

光電編碼器是由光柵刻度盤、旋轉軸和光電檢測裝置組成。光柵刻度盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若幹個長方形孔,並且與旋轉軸連接。當旋轉軸在外部帶動下轉動,光柵刻度盤跟著旋轉的時候,經發光二極管和光敏傳感器組成的檢測裝置檢測輸出若幹脈衝信號(見工作原理圖),通過計算每秒光電編碼器輸出脈衝的個數就能獲得當前的轉速。

圖片2.png      圖片3.png               

 

 

                            光電編碼器實物圖                                                  光電編碼器工作原理圖


 注意事項:

1)通常情況下,台體采用的光電編碼器防護等級不高,為延長傳感器使用壽命,應避免傳感器表麵帶油或水的情況下通電使用。 

2)由於傳感器內部結構精密,應盡量避免撞擊和震蕩。

 

3、應變片式壓力傳感器

應變片式壓力傳感器,其又叫稱重傳感器,是電阻式壓力傳感器的一種,其通過粘結在彈性元件上的應變片的阻值變化來測量壓力值的。主要用於力、扭矩、重量等測量。

 

應變片式壓力傳感器所運用的基本原理是電阻的應變效應:導體受機械變形時,其電阻值發生變化。由於溫度對電阻影響比較大,一般情況下,傳感器需要進行溫度補償,以保證不同溫度下的檢測的精度。

 

下麵是兩種檢測線常見的應變片式壓力傳感器。

圖片4.png圖片5.png


                        懸臂型稱重傳感器                                                                    S型稱重傳感器

     

注意事項:

1)檢測線台體采用的稱重傳感器大都為差分信號輸出,其電壓信號變化量較微弱,易受外部幹擾,通常情況下,需要確保傳感器信號線纜內有屏蔽層保護,且屏蔽層需有效接地。

2)要保證傳感器信號的穩定,還需要確保傳感器的供電電源輸出穩定,波動小。

 

 

4、差動變壓器式位移傳感器

  差動變壓器式位移傳感器(LVDT)是利用差動變壓器原理製造的,它把直線移動的機械量變換為電壓的變化量,通常情況為0~5V輸出信號,其常見於側滑台中。實物圖如下:

圖片6.png

側滑台用傳感器實物圖


注意事項:

1)位移傳感器通常情況下為單電源供電,供電範圍一般在9~24V。

2)位移傳感器信號輸出為單端信號,且電壓變化範圍大,通常情況下無需放大器進行信號放大處理,隻需要確保傳感器供電電源輸出穩定,控製係統信號輸入端適當增加濾波處理即可獲得穩定可靠的位移變化數據。

        

以上四種傳感器就是我們在檢測線上常見的傳感器,不同廠家所選用的型號有所區別,基本都是根據傳感器的線性度、靈敏度、漂移、重複性等參數來選擇,不論如何選擇型號,其檢測原理都基本類似。

相信大家看完這篇文章,應該對檢測線常用的傳感器有了進一步的認識。如果有什麼疑問,歡迎大家給小編留言,下次我們將介紹檢測線電控係統原理相關內容。

 

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