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傳感器分類


  隨著現代自動化的發展,傳感器的應用越來越多,傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的類別非常多,大致可以分為以下幾類:
  1.稱重傳感器
  稱重傳感器是一種能夠將重力轉變為電信號的力→電轉換裝置,是電子衡器的一個關鍵部件。
  能夠實現力→電轉換的傳感器有多種,常見的有電阻應變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,電容式用于部分電子吊秤,而絕大多數衡器產品所用的  還是電阻應變式稱重傳感器。電阻應變式稱重傳感器結構較簡單,準確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環境下使用。
  2.電阻應變式傳感器
  傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應,即在外力作用下產生機械形變,從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類,金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應小等優點。
  3.熱電阻傳感器
熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用最多的是鉑和銅,此外,已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。它主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合,這種傳感器比較適用。
  4.激光傳感器
  利用激光技術進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,它的優點是能實現無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。激光傳感器工作時,先由激光發射二極管對準目標發射激光脈沖,經目標反射后激光向各方向散射,部分散射光返回到傳感器接收器,被光學系統接收后成像到雪崩光電二極管上。
  5.霍爾傳感器
  它是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器,廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面?;魻栃茄芯堪雽w材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數,能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。
  6.溫度傳感器
  溫度傳感器主要是根據電阻阻值、熱電偶的電勢隨溫度不同發生有規律的變化的原理,我們可以得到所需要測量的溫度值。溫度傳感器不但種類繁多,而且組合形式多樣,應根據不同的場所選用合適的產品。
  7.智能傳感器
  智能傳感器的功能是通過模擬人的感官和大腦的協調動作,結合長期以來測試技術的研究和實際經驗而提出來的。是一個相對獨立的智能單元,它的出現對原來硬件性能苛刻要求有所減輕,而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高。
  8.光敏傳感器
  光敏傳感器是最常見的傳感器之一,它的種類繁多,主要有:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。它的敏感波長在可見光波長附近,包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測,它還可以作為探測元件組成其他傳感器,對許多非電量進行檢測,只要將這些非電量轉換為光信號的變化即可。光傳感器是目前產量最多、應用最廣的傳感器之一,它在自動控制和非電量電測技術引中占有非常重要的地位。
  9.視覺傳感器
  視覺傳感器是指:具有從一整幅圖像捕獲光線的數發千計像素的能力,圖像的清晰和細膩程度常用分辨率來衡量,以像素數量表示。視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數以千計的像素,圖像的清晰和細膩程度通常用分辨率來衡量,以像素數量表示。
  10.位移傳感器
  位移傳感器又稱為線性傳感器,把位移轉換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,超聲波式位移傳感器,霍爾式位移傳感器。
  11.光柵傳感器
  計量光柵通常用于數字檢測系統,用來檢測高精度直線位移和角位移,是數控機床上應用較多的一種檢測裝置。光柵傳感器的空間分辨率一般可達1μm左右,單根光柵的長度可達600mm以上,主光柵能夠進行拼接,測量范圍可達幾米以上。如圖所示光柵由4光源,透鏡,2指示光柵,3光電元件,驅動電路和1標尺光柵組成。
  12.紅外傳感器
  紅外線傳感器是利用熱電偶原理,由紅外輻射與物質相互作用所呈現出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器,多數情況下是利用這種相互作用所呈現出的電學效應。測量目標物與傳感器或者物體與環境溫度之間的差值,熱電偶的原理是二種不同的金屬A和B構成一個閉合回路,當二個接觸端溫度不同時(T>To),回路中產生熱電勢Eab,其中T稱為熱端、工作端或測量端,To稱為冷端、自由端或參比端。A和B稱為熱電極。熱電勢的大小由接觸電勢(也叫伯爾貼電勢)和溫差電勢(也叫湯姆遜電勢)決定。
  13.真空度傳感器
  真空度傳感器,采用先進的硅微機械加工技術生產,以集成硅壓阻力敏元件作為傳感器的核心元件制成的絕對壓力變送器,由于采用硅-硅直接鍵合或硅-派勒克斯玻璃靜電鍵合形成的真空參考壓力腔,及一系列無應力封裝技術及精密溫度補償技術,因而具有穩定性優良、精度高的突出優點,適用于各種情況下絕對壓力的測量與控制。
  14.壓力傳感器
  壓力傳感器引是工業實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。
  15.銻電極酸度傳感器
  銻電極酸度傳感器是集PH檢測、自動清洗、電信號轉換為一體的工業在線分析儀表,它是由銻電極與參考電極組成的PH值測量系統。在被測酸性溶液中,由于銻電極表面會生成三氧化二銻氧化層,這樣在金屬銻面與三氧化二銻之間會形成電位差。該電位差的大小取決于三所氧化二銻的濃度,該濃度與被測酸性溶液中氫離子的適度相對應。
  16.電導傳感器
  它是通過測量溶液的電導值來間接測量離子濃度的流程儀表(一體化傳感器),可在線連續檢測工業過程中水溶液的電導率。
  由于電解質溶液與金屬導體一樣的電的良導體,因此電流流過電解質溶液時必有電阻作用,且符合歐姆定律。但液體的電阻溫度特性與金屬導體相反,具有負向溫度特性。為區別于金屬導體,電解質溶液的導電能力用電導(電阻的倒數)或電導率(電阻率的倒數)來表示。當兩個互相絕緣的電極組成電導池時,若在其中間放置待測溶液,并通以恒壓交變電流,就形成了電流回路。如果將電壓大小和電極尺寸固定,則回路電流與電導率就存在一定的函數關系。
  17.超聲波測距離傳感器
  超聲波測距離傳感器采用超聲波回波測距原理,運用精確的時差測量技術,檢測傳感器與目標物之間的距離,采用小角度,小盲區超聲波傳感器,具有測量準確,無接觸,防水,防腐蝕,低成本等優點,可應于液位,物位檢測,特有的液位,料位檢測方式,可保證在液面有泡沫或大的晃動,不易檢測到回波的情況下有穩定的輸出。
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