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传感器分类


  随着现代自动化的发展,传感器的应用越来越多,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。传感器的类别非常多,大致可以分为以下几类:
  1.称重传感器
  称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置,是电子衡器的一个关键部件。
  能够实现力→电转换的传感器有多种,常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平,电容式用于部分电子吊秤,而绝大多数衡器产品所用的  还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单,准确度高,适用面广,且能够在相对比较差的环境下使用。
  2.电阻应变式传感器
  传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。
  3.热电阻传感器
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进?#24418;?#24230;测量的。热电阻大?#21152;?#32431;金属材?#29616;?#25104;,目前应用最多的是铂和铜,此外,已开始采用镍、锰和铑等材?#29616;?#36896;热电阻。它主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的?#38382;?#22312;温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。
  4.激光传感器
  利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,?#26500;狻?#30005;干扰能力强等。激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲,经目标反射后激光向各?#36739;?#25955;射,部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。
  5.霍尔传感器
  它是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流?#20248;?#24230;及载流子迁移?#23454;?#37325;要?#38382;?
  6.温度传感器
  温度传感器主要是根据电阻阻值、热电偶的电势随温度不同发生有规律的变化的原理,我们可以得到所需要测量的温度值。温度传感器不但种类繁多,而且组合形式多样,应根据不同的场所选用合适的产品。
  7.智能传感器
  智能传感器的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作,结合长期以来测试技术的研究和?#23548;示?#39564;而提出来的。是一个相对独立的智能单元,它的出现对原来硬件性能?#37327;?#35201;求有所减轻,而靠软件帮助可以使传感器的性能大幅度提高。
  8.光敏传感器
  光敏传感器是最常见的传感器之一,它的种类繁多,主要有:光电管、光电?#23545;?#31649;、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。它的敏感波长在可见光波长附近,包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测,它还可以作为探测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测,只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一,它在自动控制和非电量电测技术引中占有非常重要的地位。
  9.视觉传感器
  视觉传感器是指:具有从一整幅图像捕获光线的数发千计像素的能力,图像的清晰和细腻程度常用分辨率来衡量,以像素数量表示。视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计?#21335;?#32032;,图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量,以像素数量表示。
  10.位移传感器
  位移传感器又称为线性传感器,把位移转换为电量的传感器。位移传感器是一种属于金属感应?#21335;?#24615;器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。
  11.光栅传感器
  计量光栅通常用于数字检测系?#24120;?#29992;来检测高精度直线位移和角位移,是数控机床上应用较多的一种检测装置。光栅传感器的空间分辨率一般可达1μm左右,单根光栅的长度可达600mm以上,主光栅能够进行拼接,测量?#27573;?#21487;达几米以上。如图所示光栅由4光源,透镜,2指示光栅,3光电元件,驱动电路和1标尺光栅组成。
  12.红外传感器
  红外线传感器是利用热电偶原理,由红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器,多数情况下是利用这种相互作用所呈现出的电学效应。测量目标物与传感器或者物体与环境温度之间的差值,热电偶的原理是二种不同的金属A和B构成一个闭合回路,?#20493;?#20010;接触端温度不同时(T>To),回?#20998;?#20135;生热电势Eab,其中T称为热端、工作端或测量端,To称为冷端、自由端或参比端。A和B称为热电极。热电势的大小由接触电势(也叫伯尔贴电势)和温差电势(也叫汤姆逊电势)决定。
  13.真空度传感器
  真空度传感器,采用先进的硅微机?#23548;?#24037;技术生产,以集成硅压阻力敏元件作为传感器的核心元件制成的绝对压力变送器,由于采用硅-硅直接键合或硅-派勒克斯玻璃静电键合形成的真空参考压力腔,及一系?#24418;?#24212;力封装技术及精密温度补偿技术,因而具有稳定性优良、精度高的突出优点,适用于各种情况下绝对压力的测量与控制。
  14.压力传感器
  压力传感器引是工业?#23548;?#20013;最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环?#24120;?#28041;及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
  15.锑电极酸度传感器
  锑电极酸度传感器是集PH检测、自动清洗、电信号转换为一体的工业在线分析仪表,它是?#21830;?#30005;极与参考电极组成的PH值测量系?#22330;?#22312;被测酸性溶液中,由于锑电极表面会生成三氧化二锑氧化层,这样在金属锑面与三氧化二锑之间会形成电位差。该电位差的大小取决于三所氧化二锑的浓度,?#38376;?#24230;与被测酸性溶液中氢离子的适度相对应。
  16.电导传感器
  它是通过测量溶液的电导值来间接测量离?#20248;?#24230;的流程仪表(一体化传感器),可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。
  由于电解质溶液与金属导体一样的电的良导体,因此电流流过电解质溶液时必有电阻作用,且符合欧姆定律。但液体的电阻温度特性与金属导体相反,具有负向温度特性。为区别于金属导体,电解质溶液的导电能力用电导(电阻的倒数)或电导率(电阻率的倒数)来表示。当两个互相绝缘的电极组成电导池时,若在其中间放置待测溶液,并通以恒压交变电流,就形成了电流回路。如果将电压大小和电极尺寸固定,则回路电流与电导?#31034;?#23384;在一定的函数关系。
  17.超声波测距离传感器
  超声波测距离传感器采用超声波回波测距原理,运用精确的时差测量技术,检测传感器与目标物之间的距离,采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀,低成本等优点,可应于液位,物位检测,特有的液位,料位检测方式,可保证在?#22909;?#26377;泡沫或大的晃动,不易检测到回波的情况下有稳定的输出。
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