有源传感器与无源传感器的原理和应用

为了控制和调节必须采集输入量（指令量）并以电的途径进行处理，这就意味着要把所测的非电量转换为电量，如图8-37所示。

传感器能把非电量转换为电量。

按把非电量转换为电量的作用原理，把传感器区分为有源传感器和无源传感器。

如图8-38所示，无源传感器在非电（物理的）量如压力的作用下使其电阻或电感等电性能发生变化，因此须通过一个标准电池影响其电量，也就是需要一个辅助能源。

图8-37 非电量转换为电量

图8-38 无源传感器示例

图8-39所示的有源传感器是把机械、热、光或化学能直接转变为电能。有源传感器实际上是一个电压源，如热电偶、光敏电阻或压电元件。

传感器的输出信号需要时应通过传输元件进行放大、线性化和度量处理。此信号最终通过显示器显示出来或作为调节或控制信号来使用（图8-40）。

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图8-39 有源传感器范例

图8-40 测量链

传感器（测量值接受者）、传输元件（测量放大器、测量变换器）和输出组成一个测量链。

对于大型设备有许多不同的关键测量量需要处理。用于不同传感器的传输元件在相同范围内应发出同类型信号，如直流电压为±10V，位移为±500mm，力为0～800N。这类具有传输元件的传感器称为单位测量转换器。标准输出信号可以是0～20mA、4～20mA或0～±10V。

传感器不仅在转换非电量时应与作用方式相符，而且还分为无源传感器和有源传感器。根据输出信号的类型，传感器分为

1）模拟式传感器。

2）二进制传感器。

3）数字式传感器。