模拟性传感器:模拟传感器

2021/12/25 08:23 · 传感器知识资讯 ·  · 模拟性传感器:模拟传感器已关闭评论
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模拟性传感器:模拟传感器相关文献多功能模拟传感器传感器世界~~多功…(本文共1页)阅读全文>>权威出处:《传感器世界》浅谈供电系统模拟传感器的抗干扰措施民营科技模拟传感器的应用非常广泛,不论是在工业、农业、国防建设,还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域,处处可见模拟传感器的身影。但在模拟传感器的设计和使用中,都有一个如何使其测量精度

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模拟性传感器:模拟传感器

相关文献

多功能模拟传感器

传感器世界

~~多功...
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权威出处:
《传感器世界》

浅谈供电系统模拟传感器的抗干扰措施

民营科技

模拟传感器的应用非常广泛,不论是在工业、农业、国防建设,还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域,处处可见模拟传感器的身影。但在模拟传感器的设计和使用中,都有一个如何使其测量精度达到最高的问题。这就要求设计制作者必须注意到模拟传感器电路图上未表示出来的某些问题,即抗干扰问题。只有搞清楚模拟传感器的干扰源以及干扰作用方式,设计出消除干扰的电路或预防干扰的措1干扰的种类1)常模干扰。常模干扰是指干扰信号的侵入在往返2条线上是一致的。常模干扰来源一般是周围较强的交变磁场,使仪器受周围交变磁场影响而产生交流电动势形成干扰,这种干扰较难除掉。2)共模干扰。共模干扰是指干扰信号在2条线上各流过一部分,以地为公共回路,而信号电流只在往返2个线路中流过。共模干扰的来源一般是设备对地漏电、地电位差、线路本身具有对地干扰等。由于线路的不平衡状态,共模干扰会转换成常模干扰,就较难除掉了。3)长时干扰。长时干扰是指长期存在的干扰,此类干扰的特点是干扰...
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《民营科技》

模拟传感器与数字传感器之比较

衡器

衡器是历史悠久、使用极为广泛的一种计量仪器。自从其诞生之日就和自然科学的发明、发现紧密相连,并随科学技术的发展而发展,不断壮大自己。随着新技术革命的到来,人们对探索、获取自然界信息的要求愈加强烈。终于导致一种更能很好的获取自然界信息的技术——传感器技术诞生了。1821年德国物理学家赛贝首先在温度测量领域,发明了传感器即热电偶传感器。五十年以后,一种作为完全意义上的新型计量仪器——铂电阻温度计被另一位德国人西门子发明了。传感器的出现极大地拓展了人们的探索自然的能力,对微观、微小物体的观测更深入,对遥远、宏大天体的观测也变成了更具体。这项技术经过衡器界人员的研究和完善,在二十世纪八十年代,被成功地运用于衡器领域,成为衡器发展的一次新的变革。在经历了依赖于杠杠原理的机械式衡器、胡克定律的弹簧秤等形式后,衡器进入了依赖称重传感器为主要部件的电子衡器时代。电子衡器主要由秤体、称重传感器及称重显示仪表组成。其中称重传感器的性能更是决定了电子...
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《衡器》

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模拟传感器
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模拟传感器的应用非常广泛,不论是在工业、农业、国防建设,还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域,处处可见模拟传感器的身影。
中文名
模拟传感器
作 用
工业、农业、国防建设
方 式
抗干扰方法
目录
1
抗干扰方法
2
主要干扰源
?
静电感应
?
电磁感应
?
漏电流感应
?
射频干扰
?
其他干扰
3
干扰的种类
?
差模干扰
?
共模干扰
?
长时干扰
?
瞬时干扰
4
干扰现象
5
抗干扰措施
?
供电系统
?
信号传输通道
?
局部误差消除
6
地磅传感器
模拟传感器抗干扰方法
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在模拟传感器的设计和使用中,都有一个如何使其测量精度达到最高的问题。而众多的干扰一直影响着传感器的测量精度,如:现场大耗能设备多,特别是大功率感性负载的启停往往会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲干扰;工业电网欠压或过压(涉县钢铁厂供电电压在160V~310V波动),常常达到额定电压的35%左右,这种恶劣的供电有时长达几分钟、几小时,甚至几天;各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆,信号会受到干扰,特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚;多路开关或保持器性能不好,也会引起通道信号的窜扰;空间各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作;此外,现场温度、湿度的变化可能引起电路参数发生变化,腐蚀性气体、酸碱盐的作用,野外的风沙、雨淋,甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。模拟传感器输出的一般都是小信号,都存在小信号放大、处理、整形以及抗干扰问题,也就是将传感器的微弱信号精确地放大到所需要的统一标准信号(如1VDC~5VDC或4 mADC~20mADC),并达到所需要的技术指标。这就要求设计制作者必须注意到模拟传感器电路图上未表示出来的某些问题,即抗干扰问题。只有搞清楚模拟传感器的干扰源以及干扰作用方式,设计出消除干扰的电路或预防干扰的措施,才能达到应用模拟传感器的最佳状态。
模拟传感器主要干扰源
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传感器及仪器仪表在现场运行所受到的干扰多种多样,具体情况具体分析,对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。这种灵活机动的策略与普适性无疑是矛盾的,解决的办法是采用模块化的方法,除了基本构件外,针对不同的运行场合,仪器可装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。在进一步讨论电路元件的选择、电路和系统应用之前,有必要分析影响模拟传感器精度的干扰源及干扰种类。
模拟传感器静电感应
静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容,使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去,因此又称电容性耦合。
模拟传感器电磁感应
当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。例如变压器及线圈的漏磁、通电平行导线等。
模拟传感器漏电流感应
由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特别是传感器的应用环境湿度较大,绝缘体的绝缘电阻下降,导致漏电电流增加就会引起干扰。尤其当漏电流流入测量电路的输入级时,其影响就特别严重。
模拟传感器射频干扰
主要是大型动力设备的启动、操作停止的干扰和高次谐波干扰。如可控硅整流系统的干扰等。
模拟传感器其他干扰
现场安全生产监控系统除了易受以上干扰外,由于系统工作环境较差,还容易受到机械干扰、热干扰及化学干扰等。
模拟传感器干扰的种类
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模拟传感器差模干扰
差模干扰是指干扰信号的侵入在往返2条线上是一致的。差模干扰来源一般是周围较强的交变磁场,使仪器受周围交变磁场影响而产生交流电动势形成干扰,这种干扰较难除掉。
模拟传感器共模干扰
共模干扰是指干扰信号在2条线上各流过一部分,以地为公共回路,而信号电流只在往返2个线路中流过。共模干扰的来源一般是设备对地漏电、地电位差、线路本身具有对地干扰等。由于线路的不平衡状态,共模干扰会转换成常模干扰,就较难除掉了。
模拟传感器长时干扰
长时干扰是指长期存在的干扰,此类干扰的特点是干扰电压长期存在且变化不大,用检测仪表很容易测出,如电源线或邻近动力线的电磁干扰都是连续的交流50 Hz工频干扰。
模拟传感器瞬时干扰
意外瞬时干扰主要在电气设备操作时发生,如合闸或分闸等,有时也在伴随雷电发生或无线电设备工作瞬间产生。干扰可粗略地分为3个方面:(a)局部产生(即不需要的热电偶);(b)子系统内部的耦合(即地线的路径问题);(c)外部产生(Bp电源频率的干扰)。
模拟传感器干扰现象
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在应用中,常会遇到以下几种主要干扰现象:(1)发指令时,电机无规则地转动;(2)信号等于零时,数字显示表数值乱跳;(3)传感器工作时,其输出值与实际参数所对应的信号值不吻合,且误差值是随机的、无规律的;(4)当被测参数稳定的情况下,传感器输出的数值与被测参数所对应的信号数值的差值为一稳定或呈周期性变化的值;(5)与交流伺服系统共用同一电源的设备(如显示器等)工作不正常。干扰进入定位控制系统的渠道主要有两类:信号传输通道干扰,干扰通过与系统相联的信号输入通道、输出通道进入;供电系统干扰。信号传输通道是控制系统或驱动器接收反馈信号和发出控制信号的途径,因为脉冲波在传输线上会出现延时、畸变、衰减与通道干扰,所以在传输过程中,长线的干扰是主要因素。任何电源及输电线路都存在内阻,正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰,如果没有内阻,无论何种噪声都会被电源短路吸收,线路中也不会建立起任何干扰电压;此外,交流伺服系统驱动器本身也是较强的干扰源,它可以通过电源对其它设备进行干扰。
模拟传感器抗干扰措施
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模拟传感器供电系统
对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰,产生尖峰干扰的用电设备有:电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯,甚至电烙铁等。尖峰干扰可用硬件、软件结合的办法来抑制。(1)用硬件线路抑制尖峰干扰的影响常用办法主要有三种:①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器,将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上,从而减弱其破坏性;②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器,利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲;③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻,利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压,从而削弱干扰的影响。(2)利用软件方法抑制尖峰干扰  对于周期性干扰,可以采用编程进行时间滤波,也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样,从而有效地消除干扰。(3)采用硬、软件结合的看门狗(watchdog)技术抑制尖峰脉冲的影响软件:在定时器定时到之前,CPU访问一次定时器,让定时器重新开始计时,正常程序运行,该定时器不会产生溢出脉冲,watchdog也就不会起作用。一旦尖峰干扰出现了“飞程序”,则CPU就不会在定时到之前访问定时器,因而定时信号就会出现,从而引起系统复位中断,保证智能仪器回到正常程序上来。(4)实行电源分组供电例如:将执行电机的驱动电源与控制电源分开,以防止设备间的干扰。(5)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。(6)采用隔离变压器考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合,而是靠初、次级寄生电容耦合的,因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以提高抵抗共模干扰能力。(7)采用高抗干扰性能的电源如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。这种电源抵抗随机干扰非常有效,它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值(电压峰值小于TTL电平)的电压,但干扰脉冲的能量不变,从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。
模拟传感器信号传输通道
(1)光电耦合隔离措施在长距离传输过程中,采用光电耦合器,可以将控制系统与输入通道、输出通道以及伺服驱动器的输入、输出通道切断电路之间的联系。如果在电路中不采用光电隔离,外部的尖峰干扰信号会进入系统或直接进入伺服驱动装置,产生第一种干扰现象。光电耦合的主要优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰,使信号传输过程的信噪比大大提高。干扰噪声虽然有较大的电压幅度,但是能量很小,只能形成微弱电流,而光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的,一般导通电流为10mA~15mA,所以即使有很大幅度的干扰,这种干扰也会由于不能提供足够的电流而被抑制掉。(2)双绞屏蔽线长线传输信号在传输过程中会受到电场、磁场和地阻抗等干扰因素的影响,采用接地屏蔽线可以减小电场的干扰。双绞线与同轴电缆相比,虽然频带较差,但波阻抗高,抗共模噪声能力强,能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。另外,在长距离传输过程中,一般采用差分信号传输,可提高抗干扰性能。采用双绞屏蔽线长线传输可以有效地抑制前文提到的干扰现象中的(2)、(3)、(4)种干扰的产生。
模拟传感器局部误差消除
在低电平测量中,对于在信号路径中所用的(或构成的)材料必须给予严格的注意,在简单的电路中遇到的焊锡、导线以及接线柱等都可能产生实际的热电势。由于它们经常是成对出现,因此尽量使这些成对的热电偶保持在相同的温度下是很有效的措施,为此一般用热屏蔽、散热器沿等温线排列或者将大功率电路和小功率电路分开等办法,其目的是使热梯度减到最小两个不同厂家生产的标准导线(如镍铬一康铜线)的接点可能产生0.2mV/℃的温漂,这相当于高精度低漂移的运放管(OP·27CP)的温漂,是斩波放大器(7650CPA)温漂的两倍。虽然采用插座开关、接插件、继电器等形式能使更换电器元件或组件方便一些,但缺点是可能产生接触电阻、热电势或两者兼而有之,其代价是增加低电平分辨力的不稳定性,也就是说它比直接连接系统的分辨力要差、精度要低、噪声增加、可靠性降低。因此,在低电平放大中尽可能地不使用开关、接插件是减少故障、提高精度的重要措施。
模拟传感器地磅传感器
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地磅模拟传感器的优点就是价格便宜点,其它方面自从有了数字传感器在没有什么优点可言。 可了解一下数字传感器的优点:
[1]
1、先进的A/D转换技术和智能滤波算法,在满量程的情况下仍可保证输出码的稳定。2、可行的数据存储技术,保证模块参数不会丢失。3、良好的电磁兼容性能。4、传感器的性能参数采用数字化误差补偿技术和高度集成化电子元件,用软件实现传感器的线性、零点、额定输出温漂、蠕变等性能参数的综合补偿,消除了人为因素对补偿的影响,大大提高了传感器综合精度和可靠性。5、传感器的输出一致性误差可以达到0.02%以内甚至更高,传感器的特性参数可完全相同,因而具有良好的互换性。6、采用A/D转换电路、数字化信号传输和数字滤波技术,传感器的抗干扰能力增加,信号传输距离远,提高了传感器的稳定性。7、数字传感器能自动采集数据并可预处理、存储和记忆,具有唯一标记,便于故障诊断。8、传感器采用标准的数字通讯接口,可直接连入计算机,也可与标准工业控制总线连接,方便灵活。
参考资料
1.

地磅模拟传感器的优缺点分析
.传感器[引用日期2012-12-21]

模拟性传感器:模拟式光电传感器,什么是模拟式光电传感器,模拟式光电传感器介绍

  ①检测距离长   如果在对射型中保留10m以上的检测距离等,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等) 无法离检测。
  ②对检测物体的限制少   由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,所以不象接近传感器等将检测物体限定 在金属,它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。
  ③响应时间短   光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间非常短。
  ④分辨率高   能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点,或通过构成特殊的受光光学系统,来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
  ⑤可实现非接触的检测   可以无须机械性地接触检测物体实现检测,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此,传感器能长期使用。
  ⑥可实现颜色判别   通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合 而有所差异。利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。
  ⑦便于调整   在投射可视光的类型中,投光光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。

模拟性传感器:模拟式光电传感器

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模拟式光电传感器
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模拟式光电传感器是输出电信号为模拟式的一种光电传感器,它的工作原理是基于光电元件的光电特性,其光通量是随被测量而变,光电流就成为被测量的函数,故称为光电传感器的函数运用状态。
中文名
模拟式光电传感器
产品类型
传感器
目录
1
种类
2
特点
3
应用
模拟式光电传感器种类
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语音
模拟式光电传感器按被测量的物体方法可以分为透射式、漫反射式、遮光式三大类  1 透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部分被吸收后,透射光透射到光电元件上,因此又称为吸收式。  2 漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上。  3 遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部分,使投射到光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关。
模拟式光电传感器特点
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语音
①检测距离长  如果在对射型中保留10m以上的检测距离等,便能实现其他检测手段(磁性、超声波等) 无法离检测。②对检测物体的限制少  由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理,所以不象接近传感器等将检测物体限定 在金属,它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。③响应时间短  光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间非常短。④分辨率高  能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点,或通过构成特殊的受光光学系统,来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。⑤可实现非接触的检测  可以无须机械性地接触检测物体实现检测,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此,传感器能长期使用。⑥可实现颜色判别  通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合 而有所差异。利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。⑦便于调整  在投射可视光的类型中,投光光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。
模拟式光电传感器应用
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通常有以下四种形式。1)光源本身是被测物,它发出的  光投射到光电元件上,光电元件的输出反映了光源的某些物理参数,这种型式的光电传感器可用于光电比色高温计和照度计。2)恒定光源发射的光通量穿过被测物,其中一部分被吸收,剩余的部分投射到光电元件上,吸收量取决于被测物的某些参数。可用于测量透明度、混浊度。3)恒定光源发射的光通量投射到被测物上,由被测物表面反射后再投射到光电元件上。反射光的强弱取决于被测物表面的性质和状态,因此可用于测量工件表面粗糙度、纸张的白度等。4)从恒定光源发射出的光通量在到达光电元件的途中受到被测物的遮挡,使投射到光电元件上的光通量减弱,光电元件的输出反映了被测物的尺寸或位置。这种传感器可用于工件尺寸测量、振动测量等场合。
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