AVIORACE DIA13-150傳感器結構詳解
一、物理構造與材料組成
AVIORACE DIA13-150傳感器采用模塊化設計,其核心結構由以下部件組成:
導電塑料膜片(敏感元件)
材料:以聚碳酸酯(PC)或聚酯薄膜為基材,表面涂覆導電高分子材料(如聚吡咯、聚噻吩),形成高靈敏度的電阻層。
功能:作為位移感知的核心,膜片通過形變將機械位移轉換為電阻變化。其導電塑料材質兼具耐磨性與彈性,壽命超過1億次循環。
設計特點:膜片中央區域無固定約束,確保最大形變能力;邊緣通過固定部件與被測物體連接,實現線性位移傳遞。
電極系統(轉換元件)
雙電極結構:
接地電極:屏蔽外部電磁干擾,提升信噪比。
信號電極:采集膜片電阻變化,轉換為電壓信號輸出。
材料:電極采用銀或銅合金,表面鍍金以防止氧化,確保長期穩定性。
布局:電極以差分形式排列,進一步抑制共模噪聲。
外殼與密封結構
材料:工程塑料(如PA66)或鋁合金,提供IP65級防護,防塵防水。
設計:外殼采用一體化成型技術,接口處使用O型圈密封,適應-20°C至+80°C工作溫度,部分型號可擴展至-40°C至+100°C。
安裝接口:支持螺紋固定或卡扣式安裝,兼容多種工業場景。
二、工作原理
傳感器通過“電阻-位移"轉換機制實現信號輸出:
位移輸入:被測物體(如汽車懸架、摩托車前叉)的線性位移通過固定部件傳遞至膜片。
膜片形變:膜片因位移產生拉伸或壓縮,導致導電塑料層的電阻值變化。
電信號轉換:電極系統檢測電阻變化,并將其轉換為與位移量成線性關系的電壓信號(如0-5V或4-20mA)。
信號輸出:模擬信號通過屏蔽電纜傳輸至控制系統,實現閉環反饋控制。
三、部件功能與協同關系
部件名稱功能描述協同關系
導電塑料膜片感知位移并轉換為電阻變化,決定傳感器精度與響應速度。與電極系統直接接觸,電阻變化通過電極轉換為電信號。
電極系統屏蔽干擾、采集信號,確保輸出穩定性。雙電極差分設計抑制噪聲,信號電極與膜片電阻層形成導電通路。
外殼與密封保護內部元件,適應惡劣環境。封裝膜片與電極,防止油污、粉塵侵入,同時提供安裝接口。
四、結構特點與優勢
高精度檢測
導電塑料技術實現微米級分辨率,膜片形變與電阻變化呈線性關系,確保長期穩定性。
抗干擾能力
雙電極屏蔽設計有效抑制電磁干擾,差分信號輸出進一步消除環境噪聲。
耐環境性
密封結構防止液體侵入,導電塑料材質耐腐蝕,適應汽車、工業等惡劣場景。
靈活安裝
支持多種安裝方式(如繞周向布置),膜片可360°檢測彎曲/扭曲變形,適應復雜應力場景。
五、應用場景示例
汽車懸架系統:實時監測懸架位移,優化減震器阻尼控制,提升乘坐舒適性。
摩托車前叉:測量前叉壓縮行程,輔助自適應阻尼調節,增強操控穩定性。
工業氣動閥:檢測閥芯位移,實現流量精確控制,提升自動化生產線效率。