傳感器的分類根據(jù)、作用、構(gòu)成及工作原理

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傳感器的分類根據(jù)、作用、構(gòu)成及工作原理

傳感器的工作原理

首先向傳感器提供±15V電源，激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生400Hz的方波，經(jīng)過功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源，通過能源環(huán)形變壓器從靜止的初級線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級線圈。由基準電源與雙運放組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生±4.5V的精密直流電源。當彈性軸受扭時，應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器放大成1.5v±1v的強信號，再通過V/F轉(zhuǎn)換器變換成頻率信號，通過信號環(huán)形變壓器從旋轉(zhuǎn)的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經(jīng)過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號，既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。

傳感器的分類

傳感器有許多分類方法，但常用的分類方法有兩種，一種是按被測物理量來分；另一種是按傳感器的工作原理來分。按被測物理量劃分的傳感器，常見的有：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器等。        

一、電學式傳感器      

電學式傳感器是非電量電測技術(shù)中應用范圍較廣的一種傳感器，常用的有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。

二、磁學式傳感器      

磁學式傳感器是利用鐵磁物質(zhì)的一些物理效應而制成的，主要用于位移、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的是利用半導體的壓阻效應、內(nèi)光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產(chǎn)生物質(zhì)變化等原理制成，主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。      

三、光電式傳感器      

光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術(shù)中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的，主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數(shù)的測量。      

四、電勢型傳感器      

電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成，主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數(shù)的測量。      

五、電荷傳感器      

電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的，主要用于力及加速度的測量。      

六、半導體傳感器      

半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內(nèi)光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產(chǎn)生物質(zhì)變化等原理制成，主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。      

七、諧振式傳感器      

諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數(shù)來改變諧振頻率的原理制成，主要用來測量壓力。      

八、電化學式傳感器        

電化學式傳感器是以離子導電為基礎(chǔ)制成，根據(jù)其電特性的形成不同，電化學傳感器可分為電位式傳感器、電導式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、液體的酸堿度、電導率及氧化還原電位等參數(shù)的測量。

傳感器的主要作用

1、人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官，而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了，為適應這種情況，就需要傳感器，因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官；

2、新技術(shù)革命的到來，世界開始進入信息時代，在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段；

3、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量，因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)；

4、在基礎(chǔ)學科研究中，傳感器更具有突出的地位。現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，進入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應；

5、傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領(lǐng)域，可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。

傳感器的構(gòu)成

傳感器一般是由敏感元件、傳感元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。

1、敏感元件 

是一種能夠?qū)⒈粶y量轉(zhuǎn)換成易于測量的物理量的預變換裝置，而輸入、輸出間具有確定的數(shù)學關(guān)系（最好為線性），如彈性敏感元件將力轉(zhuǎn)換為位移或應變輸出。    

2、傳感元件 

是將敏感元件輸出的非電物理量轉(zhuǎn)換成電信號（如電阻、電感、電容等）形式，例如將溫度轉(zhuǎn)換成電阻變化，位移轉(zhuǎn)換為電感或電容等傳感元件。    

3、基本轉(zhuǎn)換電路 

將電信號量轉(zhuǎn)換成便于測量的電量，如電壓、電流、頻率等，有些傳感器（如熱電偶）只有敏感元件，感受被測量時直接輸出電動勢，有些傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，無需基本轉(zhuǎn)換電路，如壓電式加速度傳感器，還有些傳感器由敏感元件和基本轉(zhuǎn)換電路組成，如電容式位移傳感器，有些傳感器，轉(zhuǎn)換元件不只一個，要經(jīng)過若干次轉(zhuǎn)換才能輸出電量，大多數(shù)傳感器是開環(huán)系統(tǒng)，但也有個別的是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。

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