檢測技術(shù)長度檢測課件

第四章信號檢出技術(shù)本章學(xué)習(xí)要求：1.了解傳感器的分類2.掌握常用傳感器測量原理1、傳感器的定義一、傳感器概述能夠感受被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。電渦流式傳感器超聲波傳感器傳感器名稱：發(fā)送器、傳送器、變送器、檢測器、探頭傳感器功用：一感二傳,即感受被測信息,并傳送出去。①傳感器是測量裝置，能完成檢測任務(wù)；②輸入量是某一被測量，可能是物理量，也可能是化學(xué)量、生物量等；③輸出量是某種物理量，便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，可以是氣、光、電物理量，主要是電物理量；④輸出輸入有對應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。傳感器是獲取信息的主要途徑與手段。沒有傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)就失去了基礎(chǔ)。傳感器是邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。傳感器已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其廣泛的領(lǐng)域。從茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步等方面起著重要作用。3、傳感器的構(gòu)成傳感器由敏感器件與輔助器件組成。敏感器件的作用是感受被測物理量，并對信號進行轉(zhuǎn)換輸出。輔助器件對敏感器件輸出的電信號進行放大、阻抗匹配，以便于后續(xù)儀表接入。4、傳感器的分類分類法型式說明按基本效應(yīng)分類物理型化學(xué)型生物型采用物理效應(yīng)進行轉(zhuǎn)換采用化學(xué)效應(yīng)進行轉(zhuǎn)換采用生物效應(yīng)進行轉(zhuǎn)換按構(gòu)成原理分類結(jié)構(gòu)型物性型以轉(zhuǎn)換元件結(jié)構(gòu)參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換以轉(zhuǎn)換元件物理特性變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換按能量關(guān)系分類能量轉(zhuǎn)換型能量控制型傳感器輸出量直接由被測量能量轉(zhuǎn)換而來傳感器輸出量能量由外部能源提供，但受輸入量控制按工作原理分電阻式電容式電感式壓電式磁電式熱電式光電式光纖式利用電阻參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用電容參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用電感參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用壓電效應(yīng)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用熱電效應(yīng)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用光電效應(yīng)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用光纖特性參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換按輸入量分類長度、角度、振動、位移、壓力、溫度、流量、距離、速度等以被測量命名（即按用途分類）按輸出量分類模擬式數(shù)字式輸出量為模擬信號（電壓、電流、……）輸出量為數(shù)字信號（脈沖、編碼、……）連云港出動200余人舉行液氯泄漏反恐預(yù)習(xí)演練

120名消防員防范火情安保使用毒氣檢測儀旅客安檢要照鞋底機場實行雙重安檢

雙重安檢，即進入候機樓的所有人都要接受安全檢查，旅客在登機前再進行一次安檢。實行雙重安檢后，需要增加的是進入候機樓時的安檢，最慢只需要40秒左右，并不會耽誤乘客登機的很長時間。

記者來到桃仙國際機場，準(zhǔn)備從一樓進入候機樓。剛進入候機樓大門，迎面就看見一位機場安檢人員手拿一塊白色薄綿紙，在每一位進入候機樓的乘客的手上或隨身攜帶的行李上輕輕擦拭一下。隨后，記者和其他旅客排隊等候在事先攔好的警戒區(qū)域內(nèi)，不過十幾秒，記者就被告知可以通過。生物傳感器：對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測的儀器。傳統(tǒng)的傳感器中，信號感受器完全是由非生命物質(zhì)組成的。而生物傳感器與傳統(tǒng)的各種物理傳感器和化學(xué)傳感器的最大區(qū)別，在于生物傳感器的感受器中含有生命物質(zhì)。例如，將一定的植物細胞或動物細胞作為感覺器，可以制成各種細胞傳感器；用生物組織作感受器可制成組織傳感器（或稱為組織電極）；將一些特定的細胞器從細胞里分離出來作為感受器，可制成細胞器傳感器；將微生物作為感受器可制成生物傳感器；而將生物分子如蛋白質(zhì)、核酸等作為感受器，更成為當(dāng)代生物傳感器發(fā)展的主流。乙醇傳感器食品新鮮度傳感器新鮮度傳感系統(tǒng)由黃嘌噙氧化酶與核苷磷氧化酶的混合膜和氧化電極構(gòu)成，該測定能夠達到20%。使用這種傳感器已經(jīng)對比目魚、鯛魚、竹莢魚、狼鱸魚等的K值作過測定。另外，如果將IMP、HXR、HX的量輻射到3軸上（雷達圖形）則根據(jù)條紋形狀還可以從視覺的角度評價鮮度。

現(xiàn)在，歐美諸國都使用組胺酶的量評價新鮮度。組胺酶是一種能夠引起食物中毒的毒素，魚放得久了就有可能生成這種東西。今后，在測定時同時使用K值測定和組胺酶的測定，就能更可靠地確保食品的安全性。

湖北神丹公司的技術(shù)人員正在檢測蛋品的鮮度應(yīng)用：臨床上用免疫傳感器等生物傳感器來檢測體液中的各種化學(xué)成分，為醫(yī)生的診斷提供依據(jù)；生物工程產(chǎn)業(yè)中用生物傳感器監(jiān)測生物反應(yīng)器內(nèi)各種物理、化學(xué)、生物的參數(shù)變化以便加以控制；環(huán)境監(jiān)測中用生物傳感器監(jiān)測大氣和水中各種污染物質(zhì)含量；食品行業(yè)中用生物傳感器檢測食品中營養(yǎng)成分和有害成分的含量、食品的新鮮程度等。物性型傳感器是依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來實現(xiàn)信號變換的。例如：利用水銀的熱脹冷縮現(xiàn)象制成水銀溫度計來測溫；利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成壓電測力計等結(jié)構(gòu)型件感器則是依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化而實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的。例如：電容式傳感器依靠極板間距離變化引起電容量變化；電感式傳感器依靠銜鐵位移引起自感或互感變化等。能量轉(zhuǎn)換型傳感器是直接由被測對象輸入能量使其工作的。例如：熱電偶溫度計、彈性壓力計等。但由于這類傳感器是被測對象與傳感器之間的能量傳輸，必然導(dǎo)致被測對象狀態(tài)的變化，而造成測量誤差。傳感器的性能要求無論何種傳感器，盡管它們的原理、結(jié)構(gòu)不同，使用環(huán)境也不盡相同，但基本要求卻是相同的。即：1)靈敏度高．輸入和輸出之間應(yīng)具有較好的線性關(guān)系；2)噪聲小，并且具有抗外部噪聲的性能；3)滯后、漂移誤差?。?)動態(tài)特性良好；5)接入測量系統(tǒng)時對被測量產(chǎn)生影響??；6)功耗小，復(fù)現(xiàn)性好；7)防水及抗腐蝕等性能好．能長期使用；8)結(jié)構(gòu)簡單，容易維修和校正；9)低成本，通用性強。傳感器選用原則傳感器的靈敏度越高，可以感知的變化量越小，即被測量稍有微小變化，傳感器即有較大的輸出。但靈敏度越高，與測量信號無關(guān)的外界噪聲也容易混入，并且噪聲也會被放大。因此，對傳感器往往要求有較大的信噪比。傳感器的量程范圍是和靈敏度緊密相關(guān)的一個參數(shù)。當(dāng)輸入量增大時，除非有專門的非線性校正措施，否則傳感器不應(yīng)在非線性區(qū)域工作．更不能在飽和區(qū)域內(nèi)工作。有些需要在較強的噪聲干擾下進行的測試工作，被測信號疊加干擾信號后也不應(yīng)進入非線性區(qū)。因此．過高的靈敏度會影響其適用的測量范圍。穩(wěn)定性傳感器的穩(wěn)定性是指經(jīng)過長期使用以后，其輸出特性不發(fā)生變化的性能。影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時間與環(huán)境。為了保證穩(wěn)定性，在選用傳感器之前應(yīng)對使用環(huán)境進行調(diào)查，以選擇合適的傳感器類型。例如電阻應(yīng)變式傳感器，濕度會影響其絕緣性，從而會影響其零漂，長期使用會產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象。又如，對于變極距型電容傳感器，環(huán)境濕度改變或油劑侵人間隙時，會改變電容器介質(zhì)的性質(zhì)。光電傳感器的感光表面有灰塵或水泡時，會改變感光性質(zhì)。磁電式傳感器或霍爾效應(yīng)元件等，在電場、磁場中工作時亦會帶來測量誤差?；€電阻式傳感器表面有灰塵時將會引入噪聲。在有些機械自動化系統(tǒng)或自動檢測裝置中，所用的傳感器往往是在比較惡劣的環(huán)境下工作．灰塵、油劑、溫度、振動等的干擾是很嚴(yán)重的，這時傳感器的選用必須優(yōu)先考慮穩(wěn)定性因素。精確度傳感器的精確度表示傳感器的輸出與被測量的對應(yīng)程度。因為傳感器處于測試系統(tǒng)的輸入端，因此，傳感器能否真實地反映被測量，對整個測試系統(tǒng)具有直接影響。然而，傳感器的精確度也并非愈高愈好，因為還要考慮到經(jīng)濟性。傳感器精確度愈高，價格越昂貴，因此應(yīng)從實際出發(fā)來選擇。首先應(yīng)了解測試目的，是定性分析還是定量分析，如果屬于相對比較性的試驗研究，只需獲得相對比較值即可，此時對傳感器的精確度要求可低些。然而對于定量分析，為了獲得精確量值，傳感器必須有足夠高的精確度。二、長度及線位移傳感器

幾何形狀是客觀世界中最廣泛、最具體的物質(zhì)形態(tài),幾何量是表征物質(zhì)大小、形狀及位置的物理量。其中長度量是最基本的幾何參量,包括距離、位移及長度等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,大到天文尺度,小到納米尺度的長度測量技術(shù)都有了飛速的發(fā)展,同時在各領(lǐng)域的應(yīng)用中,對長度量的測量也在不斷提出新的要求。長度的測量范圍測量長度的常用工具有（鋼）直尺、鋼卷尺等.用這些工具測量可準(zhǔn)確測出0.1cm，要準(zhǔn)確測出更小尺度，則需用游標(biāo)卡尺、螺旋測微器（又叫千分尺）外，還可用光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡等精確度更高的測量儀器.使用這些儀器不僅可測出細如毛發(fā)的物體的直徑，還可測出是毛發(fā)直徑千分之一或萬分之一的物體的長度。例如，用電子顯微鏡可測出鎢（可做燈絲）原子的直徑為2×10-10m，即20nm（nm是“納米”的符號，1nm=10-9m，約相當(dāng)于頭發(fā)絲的一萬分之一）.隧道掃描顯微鏡，還觀測了許多原子分子.用這種儀器的掃描探針可對表面進行納米級加工.人們利用科學(xué)的測量方法，還可以測量出極大的長度（如星星之間的距離）.例如，人們已準(zhǔn)確測出光在真空中（即電磁波在真空中）的傳播速度約為299792458m/s.這個速度相當(dāng)于每秒鐘可繞地球赤道走7.5圈，是迄今為止人們所認識的物體運動的最大速度.宇宙是無限廣闊的，星星之間的距離十分遙遠，如果用“米”做單位來表示星星之間的距離，將會出現(xiàn)很大的數(shù)字，即“天文數(shù)字”.為簡化計數(shù)，人們用光在1年的時間內(nèi)通過的距離作為長度的單位，叫做“光年”.1光年約等于9.46×1015m.如果我們乘超音速飛機，走完1光年的路程，大約需要80多萬年，光年雖大比不過宇宙大.如果用光年來表示宇宙，那么銀河系的直徑就達1.3萬光年，即光從銀河系的一端走到另一端，也需要1萬3千年.各數(shù)量級的長度測量

天體距離測量不同的天體用不同的測量方法,太陽系內(nèi)和太陽系外的天體距離測量使用的方法是完全不同的。地球與月亮的距離測量

采用激光測距法,設(shè)發(fā)出信號和返回信號之間的時間間隔為Δt,c為光速,那么測量目標(biāo)的距離就是L=Δt·c/2。自上個世紀(jì)70年代阿波羅號宇航員在月球上放置了激光反射器以后,測量精度不斷提高,目前已經(jīng)達到±1cm。常規(guī)尺度長度量的測量這里的常規(guī)尺度是指從千米級到毫米級的、區(qū)別于宏觀的天體尺度和微觀的微米、納米尺度的幾何尺度。常規(guī)尺度的長度量的測量方法主要有超聲波測距和激光測距兩種。超聲波測距超聲波測距是靠超聲在介質(zhì)中傳播,遇到障礙物時反射,然后由聲波在介質(zhì)中的傳播速度和傳播時間來確定距離。設(shè)聲波在介質(zhì)中傳播速度為c,從發(fā)射波到接收到反射波的時間是t,則距離L=c·t/2。超聲波傳感器超聲在空氣中傳播速度受空氣溫度、濕度及壓強等因素的影響,而受溫度影響最大.在室溫下溫度變化1℃對超聲聲速的影響是0·6m/s.實際測量時應(yīng)該對超聲傳播速度進行溫度補償。超聲波測距微觀尺度的長度量測量微觀尺度的長度量測量可分為電學(xué)測量技術(shù)、光學(xué)測量技術(shù)和顯微鏡測量技術(shù)等。電學(xué)測量技術(shù)有電渦流傳感器測量、電容傳感器測量等。光學(xué)測量法具有非接觸、材料適應(yīng)范圍廣、測量精度高等特點。近二十年來隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,光學(xué)測量技術(shù)研究也取得了很多成果并應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。按使用的光學(xué)原理不同,光學(xué)測量技術(shù)可分為激光干涉法、光杠桿法、光柵尺測量技術(shù)等。光柵尺測量當(dāng)兩塊光柵以微小的角度相交傾斜重疊時,在光柵刻痕上方可以看見明暗交替的莫爾條紋。當(dāng)任一光柵沿垂直于刻痕的方向移動時,莫爾條紋沿著垂直于交角平分線的方向移動,因此可以通過測量莫爾條紋的移動量來得到光柵的位移量,這就是光柵尺測位移的基本原理。用這種方法來測量納米級位移的關(guān)鍵在于光柵和莫爾條紋的細分,由于加工技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)在光柵技術(shù)測量微位移的精度達到了±0·01nm的水平。掃描隧道顯微鏡技術(shù)掃描隧道顯微鏡STM(scanningtunnelingmicroscope）是應(yīng)用了隧道效應(yīng),所謂隧道效應(yīng)是量子力學(xué)中一種粒子躍遷的現(xiàn)象,在隧道狀態(tài)下隧道電流與隧道間隙呈負指數(shù)關(guān)系變化,當(dāng)針尖與樣品的間隙改變0·1nm,引起的隧道電流改變量為10倍,由隧道電流隨距離變化的特性,可測出探針與樣品間的距離變化。顯微鏡測量技術(shù)原子力顯微鏡原子力顯微鏡AFM(atomicforcemicroscope)是利用了物質(zhì)表面原子間力的作用,當(dāng)一個對微弱力極其敏感的微懸臂在縱向充分逼近被測樣品表面時,探針尖端的原子與樣品表面的原子之間就會產(chǎn)生相互作用的原子力,使微懸臂發(fā)生一定的偏轉(zhuǎn)。微懸臂的偏轉(zhuǎn)量與針尖到物體表面的距離成一定的曲線關(guān)系,利用這種原理的原子力顯微鏡可用于非導(dǎo)體的微位移測量。掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡SEM(scanningelectronmicro-scope)在觀測物體表面微觀形態(tài)時測量精度能達到幾個埃的水平。SEM的放大倍數(shù)最大可達10~1000000倍,分辨率最大可達0·5nm。以掃描電子顯微鏡為基礎(chǔ)發(fā)展出了各類電子顯微鏡,如透射電子顯微鏡、反射電子顯微鏡等。以上所述顯微鏡測量技術(shù),只能局限在實驗室研究使用,若要將其應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場,還需要廣大科研工作者的努力。埃一百億分之一米,即10e-10米

發(fā)展趨勢在天體距離測量方面,由于對距離地球比較近的天體位移測量時,都需要對角位移進行精確測量,所以天體距離的測量會隨著微觀位移測量技術(shù)的進步而得到更高的精度。微觀長度測量領(lǐng)域,利用光學(xué)測量原理的方法中,測量精度直接受激光源質(zhì)量和感光元件靈敏度的影響,隨著制造加工技術(shù)的發(fā)展,勢必給微位移測量帶來新的發(fā)展。而顯微鏡測量儀器會趨于微型化,這種高精度的納米級位移測量技術(shù)不久就會走出實驗室真正應(yīng)用到生產(chǎn)中去。位移測量按被測量來分有線位移測量和角位移測量，如機械工程中經(jīng)常要求測量零部件的位移或位置；按測量參數(shù)的特性分有靜態(tài)位移和動態(tài)位移，許多動態(tài)變化的參數(shù)如力、扭矩、速度、加速度等都是以位移測量為基礎(chǔ)的。位移測量位移是指物體上某一點在一定方向上的位置變動，因此位移是矢量。一般情況，應(yīng)使測量方向與位移方向重合，這樣才能真實地測量出位移量的大小。如果測量方向與位移方向不重合，則測量結(jié)果僅是該位移量在測量方向上的分量。位移測量時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的測量對象．選擇適當(dāng)?shù)臏y量點、測量方向和測量系統(tǒng)。傳感器的選擇恰當(dāng)與否對測試精度影響很大，必須特別重視。位移測量長度單位和定義目前，我國采用的長度單位與國際單位制是一致的，即以國際單位制的基本單位之一米(m)作為我國法定的長度計量單位。1、電容傳感器優(yōu)點：測量范圍大、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強、動態(tài)響應(yīng)時間短、易實現(xiàn)非接觸測量等。電容器是電子技術(shù)的三大類無源元件(電阻、電感和電容)之一。電容式傳感器：利用電容器的原理，將非電量轉(zhuǎn)換成電容量,進而實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)化的器件或裝置，它實質(zhì)上是一個具有可變參數(shù)的電容器。工作原理與類型用兩塊金屬平板作電極可構(gòu)成電容器，其電容C為:AδεA—極板相對覆蓋面積；δ—極板間距離；

εr—相對介電常數(shù)；ε0—真空介電常數(shù)，

ε—電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)。δ、A和εr中的某一項變化，就改變了電容:改變極板距離δ，稱變極距型傳感器（測小位移）；改變極板面積A，稱變面積型傳感器（較大范圍測線，角位移）；改變極板介質(zhì)ε

，稱變介質(zhì)型傳感器（測液面高度，料位）。變極距(δ）型:(a)、(e)變面積型(S)型:(b)、(c)、(d)、(f)、(g)（h）變介電常數(shù)(ε)型:（i）～(l)1、變極距型電容傳感器

圖中極板1固定不動，極板2為可動電極(動片)，當(dāng)動片隨被測量變化而移動時，使兩極板間距變化，從而使電容量產(chǎn)生變化。初始電容:極距變化電容變化:2變極距型電容傳感器1CC-特性曲線δδ0δ0A由上式可知C—δ是反比非線性關(guān)系。所以這種傳感器被限制在一個較小的?δ范圍內(nèi)變化才能近似線性。當(dāng)δ

減小?δ時,電容C增加?C。靈敏度：求靈敏度：特點：輸出非線性，只有?δ<<

δ0

時，才有近似的線性輸出可通過減小初始極距的方法提高靈敏度分辨力極高，可測量小至0.01μm的位移動極板質(zhì)量小，慣性小，動態(tài)響應(yīng)好非接觸，自身發(fā)熱和功耗??；結(jié)構(gòu)簡單，不含有機材料或磁性材料、對環(huán)境適應(yīng)性強電容式傳感器存在著原理非線性，所以實際應(yīng)用中，為了改善非線性、提高靈敏度和減小外界因素(如電源電壓、環(huán)境溫度)的影響，常常作成差動式結(jié)構(gòu)來改善其非線性。C1δδ01C2δ2、變面積型電容傳感器電容：相對變化：靈敏度：結(jié)論:(1)傳感器輸出為線性，適合于測量較大的直線位移和角位移(2)靈敏度與初始極距成反比，可通過減小初始極距的方法提高靈敏度平面線位移型角位移型+++3、變介電常數(shù)型電容傳感器

變介電常數(shù)型電容式傳感器大多用來測量電介質(zhì)的厚度、液位。若忽略邊緣效應(yīng)，單組式平板形厚度傳感器如下圖，傳感器的電容量與被厚度的關(guān)系為

插入式：物位是液位、料位以及界面位置的總稱：具體的液值如罐、塔、槽等容器中液體或河道、水渠、水庫中水的表面位置高度；料位如倉庫、料斗、倉儲箱內(nèi)堆積物體的高度；界面位置一般指固體與液體或兩種不相溶、密度不同的液體之間存在的界面。測量物位有時是為了測知容器中物體的多少、大??；有時是為了對容器中的物體進行監(jiān)控，調(diào)節(jié)物料的進出速度；或在物位接近極限位置時能提的報警；前者為物位的靜態(tài)測星，后者需采用動態(tài)連續(xù)的測量方法。電容式物位傳感器用機械式和機電式測量儀幾乎無法測量粘液和粒狀、粉末狀材料的物面，電容法可解決這類材料物面的測量問題，如測量存放在地窖中的粉狀食物、谷子、洗衣粉、砂、水泥、石灰和煤粉，或測量儲料箱中的燃料、油、酸液、堿液及其它的粘液介質(zhì)。電容測量法要求被測材料的介電常數(shù)保持恒定，所以電容法無法測量具有不同介電常數(shù)混合物的物面。電容式液位傳感器

根據(jù)各種介質(zhì)的介電常數(shù)不同，檢測液面高度。電容式料位計早在1920年就已經(jīng)有人利用電容器原理發(fā)明了能分辨1埃位移變化的超測微儀,目前用三端電容傳感器已可測出5×10-5μm的微位移,最好的穩(wěn)定性為每天漂移幾個pm。1埃:即10e-10米，常用以表示光波的波長及其他微小長度。這個單位名稱是為紀(jì)念瑞典物理學(xué)家埃斯特朗而定的.板材在線測厚儀

隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有了更高的要求，高精度在線測控儀器充實到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。測厚儀作為一種在線測量板材厚度的精密儀器，在整個軋機的厚控系統(tǒng)中占有非常重要的地位，信號的準(zhǔn)確度和分辨力直接影響了軋制板材的厚度質(zhì)量。目前，國內(nèi)的鋼鐵和有色金屬行業(yè)多采用非接觸式的測厚儀，其中，非接觸式的x射線測厚儀有一定的應(yīng)用。長期以來，由于x射線管的老化和易損問題．高壓發(fā)生器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性以及整套設(shè)備造價過于昂貴等原因，一直難以得到廣泛使用。利用電容傳感器對板材厚度進行在線檢測。電容傳感器具有溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、響應(yīng)快、線性范圍寬和可實現(xiàn)非接觸式測量等優(yōu)點。近年來，由于電容測微技術(shù)的不斷完善，微米級精度的電容測微儀已是一般性產(chǎn)品．2、光柵式傳感器(1)光柵傳感器原理（莫爾條紋）當(dāng)指示光柵和標(biāo)尺光柵的線紋以一個微小的夾角相交時，由于擋光效應(yīng)(當(dāng)線紋密度≤50條/mm時)，在與光柵線紋大致垂直的方向上(兩線紋夾角的等分線上)產(chǎn)生出亮、暗相間的條紋，這些條紋稱為“莫爾條紋”光柵：等節(jié)距的透光和不透光的刻線均勻相間排列構(gòu)成的光學(xué)元件構(gòu)成：主光柵---標(biāo)尺光柵，定光柵；指示光柵—動光柵條紋寬度：