各種傳感器介紹

1.應變式傳感器:應變式傳感器是基於測量物體受力變形所產生的應變的一種傳感器。電阻應變片則是其最常採用的傳感元件。它是一種能將機械構件上應變的變化轉換爲電阻變化的傳感元件。

2.振弦式傳感器:vibrating wire transducer  以拉緊的金屬弦作爲敏感元件的諧振式傳感器。當弦的長度確定之後,其固有振動頻率的變化量即可表徵弦所受拉力的大小,通過相應的測量電路,就可得到與拉力成一定關係的電信號。振弦的固有振動頻率f與拉力T的關係爲,式中l爲振弦的長度,ρ爲單位弦長的質量。振弦的材料與質量直接影響傳感器的精度、靈敏度和穩定性。鎢絲的性能穩定、硬度、熔點和抗拉強度都很高,是常用的振弦材料。此外,還可用提琴絃、高強度鋼絲、鈦絲等作爲振弦材料。振弦式傳感器由振弦、磁鐵、夾緊裝置和受力機構組成。振弦一端固定、一端連接在受力機構上。利用不同的受力機構可做成測壓力、扭矩或加速度等的各種振弦式傳感器。

3.應變計:振弦式應變計(砼)適用於長期埋設在混凝土結構的樑、柱、樁基、支撐、擋土牆、水工建築物、襯砌、墩與底腳、橋樑、隧道襯砌及其基岩中監測其應力與應變,加裝配套附件可測量表面應變量。並可同步測量埋設點的溫度,可選擇數字式溫度計作爲測溫元件。

4.加速度傳感器:能感受加速度並轉換成可用輸出信號的傳感器。加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是個常量,比如g,也可以是變量。加速度計有兩種:一種是角加速度計,是由陀螺儀(角速度傳感器)的改進的。另一種就是線加速度計。

5.應力計(stress gauge)是測量地應力的儀器。根據地應力測量中使用的傳感器的剛度不同,可將傳感器分爲兩種:若剛度比所測地點岩石的剛度大時,稱爲應力計;若小於被測地區岩石的剛度,則稱變形計或應變計。因應力計剛度大,有很大能力反抗岩石變形,而本身所承受的壓力主要取決於岩石中的應力,與岩石的彈性常數關係不大,剛度愈大這種效應愈明顯,因此用它進行測量時不需精確測定岩石的彈性常數。應變計則相反,其變形程度除與岩石中的應力有關外,還與岩石彈性常數有關,測地應力時必須精確測定岩石的彈性模量。有壓磁電感應力計、振弦應力計、鋼環應力計、電容應力計和光彈應力計等多種。1962年地質力學研究所等研製的壓磁電感應力計,經多次改進,精度較高,目前中國使用較廣。

6.無應力計:適用於長期埋設在水工結構物或其它混凝土結構物內,測量結構物內部混凝土自身體積變化的應變量,並可同步測量埋設點的溫度。無應力計由應變計和無應力桶組成,振弦式無應變計具有智能識別功能。

7.振動傳感器:vibration transducer 能感受機械運動振動的參量(振動速度、頻率,加速度等)並轉換成可用輸出信號的傳感器。

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