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1、传感器在机械中的使用班级：机制二班 学号：2姓名：魏志文摘 要 介绍了光电传感器的使用情况 指出了光电传感器在我国机械 中具有广阔的使用前景。光纤传感器在国内外桥梁检测及其他领域中 的使用状况，并论述了光纤传感器在诸多重要领域中可发挥的独特优 势。此外,还对光纤传感器的基本组成、原理、分类及工作特点进行 了介绍。由于在大型机械设备的检测中，不能破坏检测对象，因而重点 介绍了光纤传感器在大型机械设备检测中的使用。根据光纤传感器的诸多特点及在桥梁检测中的使用，光纤传感器能够满足机械设备的检 测要求,实现对机械设备的无损检测。一光电传感器在机械中的使用光电传感器由于反应速度快，能实现非接触测量，而且
2、精度高、分 辨力高、可靠性好，加之半导体光敏器件具有体积小、质量小、功耗 低、便于集成等优点，因而被广泛使用于军事、检测和农业机械等多 种领域中。光电传感器光电传感器一般由光源、光学通路、光电元件等 三个部分组成。 其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变 化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电效应是指 用光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量的光子轰击在这 个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是 个光子的全部能量一 次性地被1个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化,从而使受光照射的物体产生相应的电效应。通常把光电效应 分为3类：在
3、光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光 电效应；在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效 应；在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特 效应。随着技术进步，要求传感器准确度高、可靠性高、稳定性好，而且 有一定的数据处理能力，并能够自检、自校、自补偿，传统的光电传感 器已不能满足这样的要求了 ，而智能光电传感器是当今国际科技界研 究的热点。总之，当光电传感器技术产生较快的发展时，必将为农业、 工业等领域的新发展、新进步带来新的动力和活力。参考文献：（华中农业大学理学院王贤锋 文献标志码TP212.1 A）二光纤传感器在机械中的使用众所周知,描述光波特征的参量很多，如
4、光强、波长、振幅、相位、 偏振态和模式分布等。这些参量在光纤传输中都可能会受外界影响而 发生改,特别如温度、压力、加速度、电压、电流、位移、振动、转 动、弯曲、应力、应变以及化学量 生物化学量等对光路产生影响时，都会使这些参量发生相应变化。光 纤传感器就是根据这些参量随外界因素的变化关系来检测各相应物 理量的大小。，经光纤进入调制光源发出的光耦合进入光纤测量区，在调制区内外界被测参数作用于进入（调制区）区内的光信号，使其光 学性质如光强、波长、频率、相位偏振态等发生变化成为被调制的信 号;再经过光纤送入光检测器，光检测器对进来的光信号进行转换后 输出电信号；最后对电信号进行信号处理而得到可用信
5、号，从而获得 被测参数。光纤传感器可以测量的环境参量主要有应力、 位移、振动、 转动、压力、弯曲、应力、应变、加速度、电流、磁场、电压、温度、 声场、流量、浓度、pH值等。光纤传感器是用光在不同的物理状态下，在光纤中传播光的 干涉、衍射、偏振、反射等物理，进行各种物理量的测量装置。来自 光源的光线通过接口进入光纤，然后将检测的参数调制成幅度、相位、 色彩或偏振信息特征的变化，最后利用微处理器进行信息处理。简言 之，光纤传感器的原理就是用被测量的变化调制传输光光波的某一参 数,使其随之变化，然后对已调制的光信号进行检测，从而得到被测参 量,即将被测参量转换为光信号参数的变化。图2光纤传感原理示意
6、图三激光传感器在工程机械中的使用激光传感器一般是由激光发生器、光学零件和光电器件所构成的，它能把被测物理量（如距离、流量、速度等）转换成光信号，然后使用光电转换器把光信号变成电信号， 通过相应电路的过滤、放 大和整流得到输出信号，从而算出被测量。借助于激光所具有的优点（如方向性好、亮度高、单色性好、相干性好等），激光传感器通常 具有结构简单可靠、抗干扰能力强、非机械接触、分辨率较高、精度 高（在测量长度时能达到几个纳米）、示值误差小、稳定性好、宜用 于快速测量等优点。四 微型传感器在汽车机械中的使用发动机的电子控制一直被认为是技术在汽车中的主要使用领域之一发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器
7、的核心种类很多 包括温度传感器压力传感器位置和转速传感器流量传感器气体浓度 传感器和爆震传感器等这些传感器向发动机的电子控制单元提供发 动机的工作状况信息供电子控制单元对发动机工作状况进行精确控 制以提高发动机的动力性降低油耗减少废气排放和进行故障检测。1温度传感器汽车用温度传感器主要用于检测发动机温度吸入气体温度、冷却水温度、燃油温度以及催化温度；温度传感器有热敏电阻式线绕电阻 式和热偶电等阻式三种主要类型这三种类型传感器各有特点其中通 用型的测温范围为一50- +30度，其精度为15%响应时间为10ms,高 温型为精度为：600 1000摄氏度。精度：5%响应时间为10ms.线绕 电阻式温
8、度传感器的精度高但响应特性差热偶电阻式温度传感器的精度高测量温度范围宽但需要配合放大器和冷端处理一起使用，其他已实用化的产品有铁氧体式温度传感器，或半导体膜空气温度传感2爆震传感器爆震传感器用于检测发动机的振动 通过调整点火提前角控制和 避免发动机发生爆震，为了最大限度地发挥发动机功率而不产生爆燃 点火提前角应控制在爆燃产生的临界值当发动机产生爆燃时，传感器将爆燃引起的震动转变成电信号 并传给电子控制单元检测爆震有检 测气缸压力发动机机体振动和燃烧噪声等三种方法爆震传感器有磁致伸缩式和压电式磁致伸缩式爆震传感器的使用温度频率范围为压 电式在一定范围内具有良好线性度。五传感器在机械制造中的使用在
9、机械制造中，传感器技术是实现测试和自动控制的重要环节。在机械制造测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确 传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。 具体 地说，传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）和检出功能，并使之按照一定规律转换成和之对应的可输出信号 的元器件或装置。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的 捕获和转换，一切准确的测试和控制都将无法实现； 即使最现代化的 电子计算机，没有准确的信息（或转换可靠的数据）、不失真的输入， 也将无法充分发挥其应有的作用。在机械制造中的使用，高品质传感器的主要特性体现为:*寿命长，可靠性高，抗干扰能
10、力强；*满足精度和速度要求；*使用维护方便，适合机床运行环境；*成本低；*便于和计算机联接。六切削过程和机床运行过程的传感技术切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或（金属）材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的 切削力及其变化、切削过程颤震、刀具和工件的接触和切削时切屑的 状态及切削过程辨识等，而最重要的传感参数有切削力、切削过程振 动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲，主要的传感检测目标有驱动系统、轴承和回转系统、温度的监测 和控制及安全性等，其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的 表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态和冷却润滑液的流量等。传感器在械中的应用系别：机械工程系 班级：机制二班 姓名：魏志文 学号：2
