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传感器的组成和分类:了解相关知识模块

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,传感器的组成细节有较大的差异。图3-1传感器的组成敏感元件。当然,并不是所有的传感器都包含这三部分。按传感器输出信号的性质分类,可分为开关型传感器、模拟型传感器和数字型传感器。

传感器的组成和分类:了解相关知识模块

“sensor”译为“传感器”,从中文字面上解释就是“传达感觉的器件”。从工程应用上看,传感器的作用就是将各种物理量(如光、热、湿度、位移)或化学量(如烟雾)转换成电信号,然后将此信号分离出来,供系统评价或标识。传感器技术是现代检测和自动化技术的重要基础之一,机电一体化系统的自动化程度越高,对传感器的依赖也就越大。

一、传感器的组成

传感器是利用物理、化学和生物等学科的某些效应或机制,按照一定的工艺和结构研制出来的。因此,传感器的组成细节有较大的差异。但总的来说,传感器通常由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成,如图3-1所示。

图3-1 传感器的组成

(1)敏感元件。敏感元件能直接感受与检出待测量,并将待测量转换为某一物理量输出,如弹性敏感元件将力转换为位移或应变后进行输出。

(2)转换元件。转换元件将敏感元件输出的非电物理量转换成电信号(如电阻电感、电容等),如将温度转换成电阻变化、位移转换为电感或电容变化。

(3)转换电路。转换电路将转换元件输出的电信号转换成便于测量的电量,如电压、电流、频率等。(www.xing528.com)

当然,并不是所有的传感器都包含这三部分。有些传感器只有敏感元件,感受被测量后直接输出电动势,如热电偶;有些传感器由敏感元件和转换元件组成,无须转换电路,如压电式加速度传感器;还有些传感器由敏感元件和转换电路组成,如电容式位移传感器。此外,有些传感器,转换元件不止一个,要经过若干次转换才能输出电量。

二、传感器的分类

传感器种类繁多,分类方法也有多种,如按被测物理量分类,这种分类法明确表达了传感器的用途,便于根据不同用途选择传感器;按工作原理分类,这种分类法便于学习、理解和区分各种传感器。比较常用的传感器分类方法有以下三种:

(1)按被测量不同分类,可分为位移传感器、力传感器、速度传感器、温度传感器、流量传感器、光度传感器等。

(2)按传感器工作原理分类,可分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、电压式传感器、霍尔式(磁式)传感器、光电式(红外式、光导纤维式)传感器、热电耦式传感器等。

(3)按传感器输出信号的性质分类,可分为开关型(输出为1或0)传感器、模拟型传感器和数字型传感器。

机电一体化系统中常用的传感器根据被测量的不同有位移检测传感器,速度、加速度检测传感器,力、力矩检测传感器,温度检测传感器等。

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