AVIORACE DIA13-150传感器结构详解

AVIORACE DIA13-150传感器结构详解

一、物理构造与材料组成

AVIORACE DIA13-150传感器采用模块化设计，其核心结构由以下部件组成：

导电塑料膜片（敏感元件）

材料：以聚碳酸酯（PC）或聚酯薄膜为基材，表面涂覆导电高分子材料（如聚吡咯、聚噻吩），形成高灵敏度的电阻层。

功能：作为位移感知的核心，膜片通过形变将机械位移转换为电阻变化。其导电塑料材质兼具耐磨性与弹性，寿命超过1亿次循环。

设计特点：膜片中央区域无固定约束，确保最大形变能力；边缘通过固定部件与被测物体连接，实现线性位移传递。

电极系统（转换元件）

双电极结构：

接地电极：屏蔽外部电磁干扰，提升信噪比。

信号电极：采集膜片电阻变化，转换为电压信号输出。

材料：电极采用银或铜合金，表面镀金以防止氧化，确保长期稳定性。

布局：电极以差分形式排列，进一步抑制共模噪声。

外壳与密封结构

材料：工程塑料（如PA66）或铝合金，提供IP65级防护，防尘防水。

设计：外壳采用一体化成型技术，接口处使用O型圈密封，适应-20°C至+80°C工作温度，部分型号可扩展至-40°C至+100°C。

安装接口：支持螺纹固定或卡扣式安装，兼容多种工业场景。

二、工作原理

传感器通过“电阻-位移”转换机制实现信号输出：

位移输入：被测物体（如汽车悬架、摩托车前叉）的线性位移通过固定部件传递至膜片。

膜片形变：膜片因位移产生拉伸或压缩，导致导电塑料层的电阻值变化。

电信号转换：电极系统检测电阻变化，并将其转换为与位移量成线性关系的电压信号（如0-5V或4-20mA）。

信号输出：模拟信号通过屏蔽电缆传输至控制系统，实现闭环反馈控制。

三、部件功能与协同关系

部件名称功能描述协同关系

导电塑料膜片感知位移并转换为电阻变化，决定传感器精度与响应速度。与电极系统直接接触，电阻变化通过电极转换为电信号。

电极系统屏蔽干扰、采集信号，确保输出稳定性。双电极差分设计抑制噪声，信号电极与膜片电阻层形成导电通路。

外壳与密封保护内部元件，适应恶劣环境。封装膜片与电极，防止油污、粉尘侵入，同时提供安装接口。

四、结构特点与优势

高精度检测

导电塑料技术实现微米级分辨率，膜片形变与电阻变化呈线性关系，确保长期稳定性。

抗干扰能力

双电极屏蔽设计有效抑制电磁干扰，差分信号输出进一步消除环境噪声。

耐环境性

密封结构防止液体侵入，导电塑料材质耐腐蚀，适应汽车、工业等恶劣场景。

灵活安装

支持多种安装方式（如绕周向布置），膜片可360°检测弯曲/扭曲变形，适应复杂应力场景。

五、应用场景示例

汽车悬架系统：实时监测悬架位移，优化减震器阻尼控制，提升乘坐舒适性。

摩托车前叉：测量前叉压缩行程，辅助自适应阻尼调节，增强操控稳定性。

工业气动阀：检测阀芯位移，实现流量精确控制，提升自动化生产线效率。