在地下勘测,钻井探矿等领域,需要测斜仪对钻头的姿态进行精确定位与控制,实时监测地底下钻头的姿态变化。现有的测斜仪通常为三分量磁通门传感器与三分量加速度传感器相结合,其结构复杂,且磁通门传感器与加速度传感器的轴向要求方向一致,因此需要人工调节与算法调节,加大了前期传感器布置与补偿的计算难度。本文研究了新型测斜传感器,采用环形铁芯设计和铁芯不固定的方法,设计了双分量环形磁通门传感器,并通过铁芯与磁通门传感器的敏感轴方向上磁通量之间的角度关系,通过三维坐标轴旋转计算得出测量被测物体的俯仰角等姿态变化。经过试验表明,新型测斜传感器能对物体的姿态角进行精准测量,精度高,且省去了加速度传感器,简化了传感器结构和测量参数,并且简化了角度测量算法与正交度补偿算法。
压力传感器 是工业实践中最为常用的一种传感器,而我们通常使用的压力 传感器主要是利用 压电效应 制造而成的,这样的传感器也称为 压电传感器 。 我们知道, 晶体是各向异性的, 非晶体是各向同性的。 某些晶体介质, 当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应;当机械 力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些 晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个 效应研制出了压力传感器。 压电传感器中主要使用的 压电材料 包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二 氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体 中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个 范围之后,压电性质完全消失(这个 高温就是所谓的“居里点”)。由于 随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐 被其他的 压电晶体 所替代。而