无源传感器的工作原理及选用因素

1.传感器及其应用

在高档卫生间洗手时,只要手伸到自动水龙头的出水口时,水就自动流出来,手离开水龙头的出水口后,水立即就停止流出。这是为什么?原来是“聪明”的传感器在发挥作用。在生活中,传感器的应用很多。例如,电冰箱的温度控制、空调器的温度控制、夜晚自动开关的路灯、电梯超员报警等都应用了传感器。在工业自动化控制设备中,也大量应用了传感器。

其实,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等极其之泛的领域。毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

2.传感器的功能

传感器可用来检测温度、湿度、速度、亮度、声音、磁场等信息,可以说,人类五官是天然的传感器,传感器是人类五官的延长,人们把它称之为“电五官”。我们可以将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟,如图5-13所示。

传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,其应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。

图5-13 人体五官感觉与传感器

3.传感器的类型

传感器种类非常多,有关文献说传感器的种类有3万余种。传感器的分类见表5-3。

表5-3 传感器的分类

(续)(www.xing528.com)

友情提示

传感器能够把某种形式的能量转换成另一种形式的能量,按照是否需要能源或激励源可分为两类:有源传感器和无源传感器。

有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。

无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能,传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。

应用技巧

选择传感器,一般来说主要考虑灵敏度、稳定性、精确度等几个方面的因素,见表5-4。

表5-4 传感器选用应考虑的因素

(续)

除了以上选用传感器时应充分考虑的一些因素外,还应尽可能兼顾结构简单、体积小、重量轻、价格便宜、易于维修、易于更换等条件。