工业过程控制中的传感器类型有哪些

管道泄漏检测,油气管道输送参数

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传感器技术（SD7=32HDJ!=23>?7@:=!:@63DHDKB）#&&$年第#&卷第(期

工业过程控制传感器

丁

然，亢春梅，蔡丽梅

（信息产业部电子第四十九研究所，黑龙江哈尔滨!"###!）

摘

要：概要介绍了在工业过程领域中应用的传感器，论述了过程控制传感器的发展现状和需求、并对过

程控制传感器技术和市场及发展趋势进行了预测。关键词：过程控制；传感器；现状；市场及发展趋势中图分类号：!"#$#

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管道泄漏检测,油气管道输送参数

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传感器技术（SD7=32HDJ!=23>?7@:=!:@63DHDKB）#&&$年第#&卷第(期

工业过程控制传感器

丁

然，亢春梅，蔡丽梅

（信息产业部电子第四十九研究所，黑龙江哈尔滨!"###!）

摘

要：概要介绍了在工业过程领域中应用的传感器，论述了过程控制传感器的发展现状和需求、并对过

程控制传感器技术和市场及发展趋势进行了预测。关键词：过程控制；传感器；现状；市场及发展趋势中图分类号：!"#$#

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传感器在工业中的重要性

摘要:在工业生产过程及工程检测中, 为了对各种工业参数（如压力、温度、流量、物位、位移等）进行检测与控制, 首先要把这些参数转换成便于传送的信息, 这就要用到各种传感器, 把传感器与其它装置组合起来, 组成一个检测系统或调节系统, 完成对工业参数的检测与控制。这就体现出其作用意义及其关系。

关键词:传感器,工业生产,自动化生产，控制

引言:

传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋。美国早在80年代就声称世界已进入传感器时代，日本则把传感器技术列为十大技术之首。日本工商界人士声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。世界技术发达国家对开发传感器技术部十分重视。美、日、英、法、德等国都把传感器技术列为国家重点开发关键技术之一。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。在工程技术领域中，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等，都离不开测试技术。特别是近代自动控制技术已越来越多的运用测试技术，测试装置已成为控制系统的重要组成部分。

检测系统

PMSM无位置传感器控制中的相电流检测

2009年11月4日

摘要：在PMsM的无位置和无速度传感器控制驱动方面，构建了一种基于滑模变结构理论的状态观测器，同时，针对传统的三相电流检测或母线电流检测方式中存在的不足，

根据基尔霍夫定理，提出了一种更为经济简洁的相电流检测方法，应用于PMsM矢量控制系统中，能准确有效地估算出转子磁链位置角。最后，采用TMS320c24x验证了

检测和控制方法的正确胜。

关键词：元位置传感器；DsP；PlⅥsM；滑模观测器；电流检测

中图分类号：TM34l；TM351 文献标识码：A 文章编号：1004—7{】18f2009)10一IJll37—03

0引 言

根据电机本体的差异及逆变器工作方式的不同，电子换相的永磁同步电动机可以分为方波式直流无刷电动机和正弦式永磁同步电动机。无刷直流电动机与120°导通型三

相逆变器相匹配，可实现方波型驱动，其转子位置传感器只需要提供转子若干关键位置的离散信号，因而此类电机控制简单，但由于相绕组呈感性，电子换向时会产生电流脉

动，进而引起电机的转矩脉动1。正弦

式PMsM控制方式灵活，与180°导通型逆变器匹配，可实现正弦波驱动，引入磁场定向的矢量控制

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 1、应变片压力传感器原理与应用

力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过

2-1【答】

1、传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 2、传感器由：敏感元件、转换元件、信号调理与转换电路和辅助的电源组成。 3、它们的作用是：

（1）敏感元件：是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；

（2）转换元件：是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分； （3）信号调理与转换电路：由于传感器输出信号一般都很微弱，需要有信号调理与转换电路，进行放大、运算调制等；

（4）辅助的电源：此外信号调理转换电路以及传感器的工作必须有辅助的电源。

4、最简单的传感器由一个敏感元件(兼转换元件)组成，它感受被测量时直接输出电量，如热电偶。有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路，如压电式加速度传感器，其中质量块m是敏感元件，压电片（块）是转换元件。有些传感器，转换元件不只一个，要经过若干次转换。 2-2【答】

1、传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出与输入的关系。也即当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系就称为静态特性。

2、静态特性性能指标包括：线性度、灵敏度、迟滞、重复性和漂移等。 3、性能指标：

（1）灵敏度：输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的相

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 1、应变片压力传感器原理与应用

力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。

在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过

2-1【答】

1、传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 2、传感器由：敏感元件、转换元件、信号调理与转换电路和辅助的电源组成。 3、它们的作用是：

（1）敏感元件：是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；

（2）转换元件：是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分； （3）信号调理与转换电路：由于传感器输出信号一般都很微弱，需要有信号调理与转换电路，进行放大、运算调制等；

（4）辅助的电源：此外信号调理转换电路以及传感器的工作必须有辅助的电源。

4、最简单的传感器由一个敏感元件(兼转换元件)组成，它感受被测量时直接输出电量，如热电偶。有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路，如压电式加速度传感器，其中质量块m是敏感元件，压电片（块）是转换元件。有些传感器，转换元件不只一个，要经过若干次转换。 2-2【答】

1、传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出与输入的关系。也即当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系就称为静态特性。

2、静态特性性能指标包括：线性度、灵敏度、迟滞、重复性和漂移等。 3、性能指标：

（1）灵敏度：输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的相

泰 山 学 院 本科毕业论文

光纤传感器应用与控制设计

杨大伟2006080174

专 业 名 称 电子信息科学与技术

申请学士学位所属学科 工科 指导教师姓名、职称 鲁晶

年 月 日

摘要

摘 要

光纤传感器测温系统在工业生产和科学研究等领域有着广泛的应用前景，特

别具有智能化功能的光纤测温系统。开发一种具有显示、存储、时钟、参数输入及总线功能等功能的智能化光纤传感测温装置及系统在工程实践中具有十分重要的意义。

本文就是研究以电力系统高压装置SF6的气体温度进行在线监测为实际应用背景，设计研究一种智能光纤传感器测温应用系统。文中首先介绍了光纤测温的物理依据，详细论述了光纤温度测量系统中各主要组成部分的特性包括光纤的传输特性以及物理特性.根据实验条件合理的选择了光纤信号、光电池探测器、LED光源及其光纤祸合方式。并对温度测量所采用的光纤液体温度测量原理加以论

习题及思考题

1、 从某直流测速发电机试验中获得如下结果：

转速（r/min） 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 输出电压（V）0 9.1 15.0 23.3 29.9 39.0 47.5 试绘制转速和输出电压的关系曲线，并确定： （1） 该测速发电机的灵敏度

（2） 该测速发电机的线性度

2、 一只压力传感器的较准数据如下，试求其迟滞误差、线性度、灵敏度，并画出其输入输

出曲线。

输入压力Xi (×105Pa) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 正行程输出电压Yi (V) 0.0020 0.2015 0.4005 0.6000 0.7995 1.0000 反行程输出电压Yi (V) 0.0030 0.2020 0.4020 0.6010 0.8005 1.0000

3、 如将两个100Ω电阻应变片平行地粘贴在钢制试件上， 试件初载等截面积为0.5×

10-4m2，弹性模量E=200GN/m2，由50KN的拉力所引起的应变片电阻变化为1Ω，把它们接入直流