IGBT模塊壽命評估的綜述文章 第1張" title="什么是脈沖傳感器：河海大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表IGBT模塊壽命評估的綜述文章 第1張-傳感器知識網(wǎng)"/>
什么是脈沖傳感器：河海大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表IGBT模塊壽命評估的綜述文章
壓電材料作為感知電力設(shè)備放電、振動(dòng)等信號的關(guān)鍵材料，在電力設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測、放電檢測、探傷、溫度測量、電壓傳感等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
壓電材料在壓電傳感器件中的應(yīng)用多種多樣，其核心在于機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)換：壓電材料受機(jī)械振動(dòng)（壓電振動(dòng)傳感器）、聲波傳導(dǎo)（壓電聲傳感器）等機(jī)械外力作用時(shí)晶格形變，引起極化狀態(tài)的變化，輸出傳感電信號，或通過對壓電材料受電場作用產(chǎn)生的形變進(jìn)行測量來反映電場大?。▔弘婋妷簜鞲衅鳎?。
聲波信號可較好地實(shí)現(xiàn)與電信號的耦合與相互轉(zhuǎn)換。根據(jù)聲波激勵(lì)、傳播和耦合方式的不同，壓電聲傳感器可分為壓電超聲傳感器、聲表面波傳感器、電聲脈沖傳感器、壓力波傳感器等。
1985年，T.Takada等提出電聲脈沖法（Pulsed Electro-Acoustic，PEA）用于測量空間電荷，其基本原理是在介質(zhì)兩端電極上加上電脈沖擾動(dòng)源，介質(zhì)中的空間電荷和電極界面都受到這一脈沖電場力作用而相應(yīng)地產(chǎn)生聲脈沖。利用壓電電聲脈沖傳感器（通常為寬頻帶PVDF壓電薄膜傳感器）接收與測量這些聲脈沖，即可獲得介質(zhì)內(nèi)部空間電荷分布信息。
壓電電聲脈沖傳感器普遍用于電纜空間電荷測量，如圖1所示。研究人員在電纜半導(dǎo)電層外直接施加高壓脈沖，實(shí)現(xiàn)了在高壓長電纜中測量空間電荷。但由于目前超高壓電纜為保證良好屏蔽特性采用電導(dǎo)率較高的外屏蔽半導(dǎo)電材料，此方法信噪比往往較低。
在此基礎(chǔ)上，研究者采用將電纜外屏蔽層分段截?cái)嗪蛯㈦娎|外屏蔽層電位懸空的方法，實(shí)現(xiàn)了全尺度電纜空間電荷測量。另有研究人員采用壓電電聲脈沖傳感器測量材料中空間電荷量的變化，結(jié)合等溫松弛電流理論和離散陷阱分布模型分析LDPE/SiO2、LDPE/ZnO、EP/SiO2等納米復(fù)合材料中陷阱分布信息，為定量表征聚合物絕緣材料載流子陷阱參數(shù)提供重要依據(jù)。
圖1 利用該種傳感器測量電纜空間電荷
壓電電聲脈沖傳感器的空間分辨率和靈敏度主要取決于電脈沖形狀和壓電傳感器自身性能，降低電脈沖寬度和壓電膜厚度可以有效提高傳感系統(tǒng)分辨率。L.Galloy等用2ns窄脈沖擾動(dòng)源，以厚度1.5μm的P(VDF-TrFE)材料作為壓電傳感器，獲得46μm的空間分辨率；T.Maeno等采用5ns窄脈沖和4μm厚PVDF薄膜傳感器，獲得約3μm的分辨率；K.Kumaoka等用0.6ns超窄脈沖，以厚度1μm的PVDF壓電薄膜作為傳感器，將分辨率大幅提升至1.6μm。
本文編自2021年第7期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“壓電材料與器件在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用”，作者為姚睿豐、王妍 等。
舉報(bào)/反饋
什么是脈沖傳感器：電磁式脈沖傳感器
電磁脈沖傳感器顧名思義，電磁式傳感器根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作。
主要需要一個(gè)線圈（繞組）、一個(gè)磁場和“移動(dòng)” 。 通過這種測量原理能夠以非接觸 （因此也不產(chǎn)生磨損） 方式測量角度、 距離和速度。
電磁脈沖傳感器的構(gòu)造
1 永久磁鐵
2 曲軸傳感器殼體
3 發(fā)動(dòng)機(jī)殼體
4 軟鐵芯
5 線圈
6 齒隙（基準(zhǔn)標(biāo)記）
7 氣隙
下面我們以曲軸傳感器介紹一下電磁式脈沖傳感器的功能。
曲軸傳感器是測量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。它由一個(gè)永久磁體和一個(gè)帶有軟鐵芯的感應(yīng)線圈構(gòu)成。飛輪上裝有一個(gè)齒圈作為脈沖傳感器 （移動(dòng)！）。
在電磁感應(yīng)式傳感器與齒圈之間只有一個(gè)很小的間隙。經(jīng)過線圈的磁流情況取決于傳感器對面是間隙還是輪齒。輪齒將散亂的磁流集中起來，而間隙則會(huì)削弱磁流。飛輪及齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)通過各個(gè)輪齒使磁場產(chǎn)生變化。
磁場變化時(shí)在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)量是衡量飛輪轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)?？刂茊卧部梢酝ㄟ^已知的齒圈齒隙確定發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前位置。通常使用60齒距的脈沖信號輪，缺少一或兩個(gè)輪齒的部位定為基準(zhǔn)標(biāo)記。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是計(jì)算空燃混合氣和進(jìn)行點(diǎn)火調(diào)節(jié)的主要控制參數(shù)。現(xiàn)在用霍爾傳感器取代感應(yīng)式脈沖傳感器作為曲軸傳感器的情況越來越多。
同理在很多車的凸輪軸傳感器及輪速傳感器都用電磁式傳感器，了解了他的原理后我們就可以用萬用表去檢測的的電阻來衡量他的性能了。
另外，電磁脈沖傳感器是汽車防抱死剎車（ABS）系統(tǒng)的關(guān)鍵裝置，它能測定車輪是否還在轉(zhuǎn)動(dòng)．如果測出車輪不再轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)自動(dòng)放松制動(dòng)機(jī)構(gòu)，讓輪子仍保持緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)．
電磁脈沖傳感器的檢測
1.磁電式脈沖傳感器的和霍爾式傳感器的都要先檢查傳感器到靶輪之間的間隙。
2.磁電式的可以用電阻表檢測它的電阻，阻值一般在幾百到一千多歐之間，視車型而定。也可以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)測量它的電壓，電壓應(yīng)該隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而升高。
3.霍爾式的可以先測其是否有供電電壓（注意：測量時(shí)要打開電門），然后測量傳感器的接地。
最后測量信號，信號電壓應(yīng)該是接近參考電壓和0V。
汽 車 維 修 技 術(shù) 網(wǎng)
什么是脈沖傳感器：脈沖磁場傳感器
收藏
查看我的收藏
0
有用+1
已投票
0
脈沖磁場傳感器
語音
編輯
鎖定
上傳視頻
上傳視頻
本詞條缺少信息欄、概述圖，補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容使詞條更完整，還能快速升級，趕緊來編輯吧！
脈沖磁場傳感器針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可以在高速變化的非均勻強(qiáng)脈沖磁場中不受干擾地傳輸弱信號的高抗干擾信號傳輸電纜，及以此種傳輸電纜與霍爾器件組合構(gòu)成的一種用以測量高速高幅值脈沖電流的電流傳感器。
脈沖磁場傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1．采用高抗干擾信號傳輸電纜具有很高的抗干擾性能，除其端部的分叉部分外，將其在高速變化的非均勻強(qiáng)磁場中任意放置，也不會(huì)感應(yīng)出影響測量精度的差模信號，此類信號傳輸電纜為在該環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)弱信號傳輸提供了有效的手段。2．高速高幅值脈沖電流傳感器體積小、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、實(shí)用性強(qiáng)，為高速高幅值脈沖電流特別是雷電流的測量提供了一種非常有效的手段。3．采用該種高速高幅值脈沖電流傳感器與雷電流峰值記錄儀配合，用于模擬雷電流峰值檢測時(shí)，在10千安到150千安的范圍內(nèi)的測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)儀器的比對誤差在3%以內(nèi)，該誤差中的大部分由信號處理電路產(chǎn)生。4．采用適當(dāng)?shù)暮唵未胧┖?，該類電流傳感器可用于高壓大電流測量，以取代目前所廣泛采用電流互感器，達(dá)到大大地降低成本、減小體積、提高測量精度的效果。
什么是脈沖傳感器：速度傳感器的工作原理是什么？有哪些分類？
描述
單位時(shí)間內(nèi)位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度，與之相對應(yīng)的就有線速度傳感器和角速度傳感器，我們都統(tǒng)稱為速度傳感器。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的結(jié)構(gòu)和特征
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器按安裝形式分為接觸式和非接觸式兩類。
（1）接觸式
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動(dòng)物體直接接觸，這類傳感器的工作原理如圖6所示。當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時(shí)，摩擦力帶動(dòng)傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。裝在滾輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖傳感器，發(fā)送出一連串的脈沖。每個(gè)脈沖代表著一定的距離值，從而就能測出線速度V。
設(shè)D為滾輪直徑，單位為mm，滾輪每轉(zhuǎn)輸出πD個(gè)脈沖，則1個(gè)脈沖代表著1mm的距離值。設(shè)在時(shí)間t內(nèi)脈沖計(jì)數(shù)為n，則線速度v為：
轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖傳感器產(chǎn)生脈沖的方式由表及里光電、磁電、電感應(yīng)等多種。
每個(gè)脈沖代表的距離（mm）稱為脈沖當(dāng)量。為了計(jì)算方便，脈沖當(dāng)量常設(shè)定為距離mm的整數(shù)倍，這是正確使用傳感器的關(guān)鍵。
接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。但是接觸滾輪的直徑是與運(yùn)動(dòng)物體始終接觸著，滾輪的外周將磨損，從而影響滾輪的周長。而脈沖數(shù)對每個(gè)傳感器又是固定的。影響傳感器的測量精度。要提高測量精度必須在二次儀表中增加補(bǔ)償電路。另外接觸式難免產(chǎn)生滑差，滑差的存在也將影響測量的正確性。因此傳感器使用中必須施加一定的正壓力或著滾輪表面采用摩擦力系數(shù)大的材料，盡可能減小滑差。
（2）非接觸式
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動(dòng)物體無直接接觸，非接觸式測量原理很多，以下僅介紹兩點(diǎn)，供參考。
［1］光電流速傳感器
如圖7所示，葉輪的葉片邊緣貼有反射膜，流體流動(dòng)時(shí)帶動(dòng)葉論旋轉(zhuǎn)，頁輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周光纖傳輸反光一次，產(chǎn)生一個(gè)電脈沖信號?？捎蓹z測到的脈沖數(shù)，計(jì)算出流速。使脈沖數(shù)與葉輪轉(zhuǎn)速再與流速建立關(guān)系。利用標(biāo)定曲線V=kn+c計(jì)算流速V。其中：k為變換系數(shù)：c為預(yù)置值，n為葉輪轉(zhuǎn)速?？蓪⑷~輪的轉(zhuǎn)速直接換算成流速。
［2］光電風(fēng)速傳感器
圖8示出，風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)速計(jì)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪傳動(dòng)后帶動(dòng)凸輪成比例旋轉(zhuǎn)。光纖被徒輪輪番遮斷形成一串光脈沖，經(jīng)光電管轉(zhuǎn)換成定信號，經(jīng)計(jì)算可檢測出風(fēng)速。
非接觸式旋轉(zhuǎn)速度傳感器壽命長，無需增加補(bǔ)償電路。但脈沖當(dāng)量不是距離（mm）整數(shù)倍，因此速度運(yùn)算相對比較復(fù)雜。
旋轉(zhuǎn)式速度傳感器的性能可歸納如下：
（1）傳感器的輸出信號為脈沖信號，其穩(wěn)定性比較好，不易受外部噪聲干擾，對測量電路無特殊要求。
（2）結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低，性能穩(wěn)定可靠。功能齊全的微機(jī)芯片，使運(yùn)算變換系數(shù)易于獲得，故目前速度傳感器應(yīng)用極為普遍。
打開APP閱讀更多精彩內(nèi)容
