《傳感器及檢測技術(shù)》配套PPT課件
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傳感器在家用電器中應(yīng)用實例—-氣壓傳感器
吸塵器在家居中屬于很常見的家用電器，而吸塵器工作一段時間后,機內(nèi)濾塵器和集塵袋內(nèi)聚積有相當多的雜物塵埃,若不及時清除,會堵塞風道,降低吸力。用氣壓傳感器來檢測機內(nèi)積塵狀況,是吸塵器產(chǎn)品開發(fā)中采用一項新技術(shù)。氣壓傳感器有著檢測靈敏度高、體積小,安裝調(diào)試方便等特點,因此在開發(fā)具有聲、光報警功能和智能型吸塵器新品中,有著廣泛的應(yīng)用前景。
國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。氣壓傳感器是由一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動化檢測和控制的首要環(huán)節(jié)。
圖1是觸點式氣壓傳感器結(jié)構(gòu)圖。氣室罩(1)與基座(9)構(gòu)成氣室。罩內(nèi)的硅橡膠隔(11)將氣室分隔為上、下兩個部分,上通孔(2)與下通孔(2’)分別為正、負氣壓的檢測接口。傳感器在吸塵器中是負壓檢測,因而需用一條小膠管將真空檢測部位與傳感器的下通孔接通,這樣,傳感器就能感知機內(nèi)真空負壓的變化情況。
基座上嵌有中心電極(7)和三枚品字形分布的電極座(8),座內(nèi)有可伸縮調(diào)節(jié)的檢測電極(6)。中心電極上的塔形彈簧(5)將碟形電觸片(12)緊貼于隔膜內(nèi),碟形觸片的外圓沿面與檢測電極保持一相對距離,當吸塵器真空負壓增大時,氣壓差使硅橡膠隔膜(11)產(chǎn)生凹變形,從而推動碟形觸片(12)向檢測電極(6)靠近丫當壓差到達設(shè)定值時,碟形觸片與檢測電極接觸,傳感器輸出“通”信號,該信號控制相應(yīng)的聲、光報警電路或自動控制電路,完成機器特定的功能。
圖2是真空吸塵器的空氣負載特性圖，由此圖選擇設(shè)置氣壓檢測點。工作點E1為吸塵器收人口敞開狀態(tài),此時真空度最低,進風量最大。由于風道系統(tǒng)存在一定的風阻損失,因而El點不可能在X軸線上;工作點EZ為吸塵器吸入口封閉狀態(tài),此時真空度最高,進風量最小,由于機器裝配不可能達到絕對密封,機體或多或少存在一些泄漏,因此EZ點也不可能在Y軸線上。吸塵器在實際使用時,它的吸入口常與被清潔物接觸,為此,進入吸入口的空氣流量經(jīng)常在“敞開"、“封閉”兩狀態(tài)之間變化,在圖上,吸塵器工作點是在空氣負載線上El-E2之間變化。隨著機內(nèi)雜物塵埃的增多,El工作點將沿負載線向上移,此后正常工作區(qū)將逐漸變窄,最終吸塵器將進入異常區(qū)工作,這時就應(yīng)及時對吸入的污物進行處理,確保安全正常使用。
根據(jù)吸塵器空氣負載這一特性,產(chǎn)品設(shè)計中一般將正常工作區(qū)與異常工作區(qū)的接合處E3作為氣壓傳感器的測控點。使用氣壓傳感器，能夠有效地清潔吸塵器內(nèi)的塵埃雜物，增強吸力，使吸塵器更加融入生活中。
氣壓傳感器還可應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，如用于與氣體壓強相關(guān)的物理實驗（氣體定律等），也可以在生物和化學(xué)實驗中測量干燥、無腐蝕性的氣體壓強，應(yīng)用于手機GPS測海拔高度等等。
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