第 1 页 共 28 页- 1 -
摘要
在工业自动化生产,交通运输业中压力是一个重要的工艺参数。因此,准确地测量和控制压力是保证生产过程良好运行,达到优质高产、提高工作效率、低消耗和安全生产的重要环节。
近几年,我们都知道,交通部正在严厉打击非法超载、超速的严重问题。汽车超载,首先对汽车的离合器磨损会加剧,严重超载对传动轴也会有损害,会增加发动机的负荷过度的磨损,而且会因为超载而产生制动不灵,刹车失灵,会发生特别严重的交通事故。本次论文研究的正是压力传感器,它是一款电子称重仪器,它能够时刻将车体本身承受的压力转换为电信号,然后再将此电信号传达给驾驶室的驾驶员,以此来警示驾驶员严禁超载,从而达到车上人员的安全,也能够延长车辆的使用寿命。
关键词:交通运输业;电子称重仪器;压力传感器;
- 1 -
第 2 页 共 28 页- 2 -
第一章 引言 ................................................................................................... 3
1.1课题研究及背景意义 ......................................................................................................... 3
1.2本次论文主要研究的内容 ................................................................................................. 5
第二章 压力传感器 .......................................................................................... 7
2.1压力传感器的特点 ............................................................................................................. 7
2.2常见的压力传感器 ............................................................................................................. 7
2.2.1 、应变片压力传感器原理 ..................................................................................... 7 2.2.2 、陶瓷压力传感器原理 ......................................................................................... 8 2.2.3 、扩散硅压力传感器原理 ..................................................................................... 9 2.2.4 、蓝宝石压力传感器 ............................................................................................. 9 2.2.5 、压电压力传感器原理 ......................................................................................... 9
第三章 压力传感器在交通运输业系统中的应用.............................................. 11
3.1压力传感器的应用范围 ................................................................................................... 11 3.2汽车压力传感器系统的构成 ........................................................................................... 12 3.3工作原理 ........................................................................................................................... 13 3.4 汽车轮胎压力传感器 ...................................................................................................... 14 3.5轮胎压力监控的基本原理 ............................................................................................... 14
第四章 传感器选择 ........................................................................................ 16
4.1使用环境 ........................................................................................................................... 16 4.2传感器的数量和量程 ....................................................................................................... 16 4.3各种类型传感器的使用范围 ........................................................................................... 17
第五章 汽车用传感器的发展趋势 ................................................................... 19
5.1 汽车用传感器的市场分析 .............................................................................................. 19 5.2我国传感器行业的总体现状 ........................................................................................... 20 5.3汽车用传感器发展趋势 ................................................................................................... 21
第六章 传感器的各类故障检测和排除 ............................................................ 23
第七章 结束语................................................................................................ 25
致 谢 ........................................................................................................ 28
- 2 -
第 3 页 共 28 页- 3 -
第一章 引言
当我们站在地面上或者汽车停在地面上都会对地面产生压力,我们把垂直作用在物体表面的力叫作压力。把物体的单位面积上受到的压力叫作压强.上面所说的俩个定义是物理学中的概念.然而工程技术上将物理学中的“压强”也称为压力。国际单位制中定义压力的单位是:1N的力垂直均匀作用在1平方米的面积上,所形成的压力为一个帕斯卡,简称为帕,符号为Pa。帕斯卡是一个很小的压力单位。
随着工业电气自动化技术的发展,确保自动控制获取信号的传感技术显得尤为重要,在工业压力控制技术以及交通运输业的称重系统中,压力传感技术越来越多的被应用,也越来越被人们所认可。本文通过对压力传感技术在电子称重过程中的应用,说明了压力传感技术在工业生产中以及交通运输业压力过程控制中应用的重要性。
1.1课题研究及背景意义
现如今的我们处于信息时代,信息技术的三大支柱则是测控技术、通信技术和计算机技术,而传感器技术是测控技术的基础。“没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点已为全世界公认。传感器技术是等众多学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术,应用十分广泛。传感器处于自
- 3 -
第 4 页 共 28 页- 4 -
动检测与控制系统之首,是感知、获取与检测信息的窗口。科学研究和生产过程要获取的信息,都要通过传感器转换成容易传输和处理的电信号或光信号等。科学技术越发达,其自动化程度愈高,对传感器的依赖就愈大。
传统的压力称重系统,主要是机械称重系统,一般称重时多是利用杠杆与已知质量的砝码去平衡未知的质量,这种质最对质量的比较使这类系统与地球引力无关,这类称重系统移到引力不同的地方时不需要改变校准值。对于重量较大的机械称重系统,首要设计的是杠杆放大系统,系统中载重架上比较小的垂直偏移经放大后在称重刻度盘上形成很大的指针偏转。由于载重架的偏移通常很大,所以在有的运输业中应用很不方便。而压力传感器技术可以很好的解决这些问题,特别是进行动态称重以及适时的跟踪调整时能够极大的满足要求。在此背景下,本课题研究的新型的压力传感器技术在交通运输业中的应用具有重大意义。
传感器(Transducer 或Sensor)是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 传感器的组成:
被测量→敏感元件→传感元件→(辅助电路)→信号调节转换电路→电信号
- 4 -
第 5 页 共 28 页- 5 -
1.2本次论文主要研究的内容
本次我的论文将会逐次为大家介绍一下我们汽车运输业中经常用到的传感器,以及它们到底在汽车运输业中是如何使用的以及它们的作用是什么还有各自的特点和使用范围,是我们本次论文研究的重点。
当到了实际的应用中,我们不是随随便便拿到一个传感器就能使用的,我们应该考虑到各种因素,这就涉及到了传感器的选择。称重传感器的使用环境、数量和量程、灵敏度、最大分度数、最小检定分度值等这些因素我们将在以下逐个做介绍。
生活中无论我们使用什么东西,一段时间后就会出现这样那样的问题,所以,维修是不可避免的。传感器会出现什么样的问题,这个问题该怎么去解决,我们都会给出一个相应的方案。
1.3压力传感器基本知识
传感器技术在现如今的高科技领域中占有不可替代的地位,是21世纪人们在高新技术发展方面又一个新的突破点。在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。
压力传感器随着自动化技术的提高,在很多压力控制过程中,经常需要采集压力信号,进行反馈控制;这就首先需要有
- 5 -