Page 127 - 测绘工程技术理论探究

第六章 精密工程测量技术及应用

第四节 自动测控技术

一、常用传感器的工作原理及应用

传感器是一种能把所测的物理量，如位移、角度、温度、应力等，转换成相
应的电信号输出，以满足信息的采集、传输、显示和控制等要求的器件。传感器
是实现自动监测及自动控制必不可少的器件，应用范围极为广泛，种类也很多。

其中敏感元件是指能灵敏感应所测物理量变化的元件，如金属基片、膜片、
线圈等，通过它们可直接感受到变形量值。
传感元件是指把敏感元件感受的物理量转换成电量的器件。它也可直接感受

被测的量而输出与它对应的电量，是传感器的重要组成元件。
测量电量是把传感元件输出的电信号经过一定处理、放大等而转换成与之对
应的被测量数值并进行显示、记录、控制的电子线路。传感器性能的好坏、测值
的精度与电信号的处理过程有很大关系。

（一）电阻应变片式传感器
电阻应变片是一种将构件上产生的应变量转换为电阻值的变化后被测定出应
变量的器件。应变片通常由直径为 0.01~0.05mm 的高阻率细金属丝加工成栅状的

敏感栅，把敏感栅粘牢在基底上而成。基底很薄，仅 0.03~0.06mm，以便与被测
件牢固地黏结在一起。敏感栅上覆粘合层和盖片。
应变片在变形监测中，应用范围较广，可用于桥梁、船舶、建筑物、机械设
备、模型试验等的实际应力测量及变形测量。利用应变片原理，可制造多种测试

设备，如差动电阻式应变测量仪、扬压力测量仪、裂缝观测仪等。应变片作为传
感元件进行变形监测有很多优点，它的分辨率高，能测出极小的微应变，测量结
果的误差小，准确度可达 1% 以上，元件尺寸小，重量轻，价格低，适用动态、

静态多种形式的测量工作。
（二）电感式传感器
电感式传感器的工作原理是基于电磁感应原理，它把被测量转化为电感量变

化的一种装置。按照转换方式的不同可分为自感式（包括可变磁阻式与涡流式）
和互感式（差动变压器）两种。
电感式传感器主要应用于差动变压器式力传感器和沉筒式液位计。

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