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傳感器常見(jiàn)種類(lèi)1

在現代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,要用各種傳感器來(lái)監視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數,使設備工作在正常狀態(tài)或*佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到*好的質(zhì)量。因此可以說(shuō),沒(méi)有眾多的優(yōu)良的傳感器,現代化生產(chǎn)也就失去了基礎。既然傳感器如此重要那么在我們生活中到底有多少種類(lèi)的傳感器?每種傳感器又有設么作用呢?接下來(lái)中國電器交易網(wǎng)記者就帶領(lǐng)讀者認識幾個(gè)常見(jiàn)的傳感器。

  1. 在現代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,要用各種傳感器來(lái)監視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數,使設備工作在正常狀態(tài)或*佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到*好的質(zhì)量。因此可以說(shuō),沒(méi)有眾多的優(yōu)良的傳感器,現代化生產(chǎn)也就失去了基礎。既然傳感器如此重要那么在我們生活中到底有多少種類(lèi)的傳感器?每種傳感器又有設么作用呢?接下來(lái)中國電器交易網(wǎng)記者就帶領(lǐng)讀者認識幾個(gè)常見(jiàn)的傳感器。

  2. 電阻式傳感器:

    電阻式傳感器據中國電器交易網(wǎng)記者調查到主要是將被測量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。

    變頻功率傳感器:

    變頻功率傳感器通過(guò)對輸入的電壓、電流信號進(jìn)行交流采樣,再將采樣值通過(guò)電纜、光纖等傳輸系統與數字量輸入二次儀表相連,數字量輸入二次儀表對電壓、電流的采樣值進(jìn)行運算,可以獲取電壓有效值、電流有效值、基波電壓、基波電流、諧波電壓、諧波電流、有功功率、基波功率、諧波功率等參數。

    稱(chēng)重傳感器:

    稱(chēng)重傳感器是一種能夠將重力轉變?yōu)殡娦盘柕牧Α娹D換裝置,是電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件。能夠實(shí)現力→電轉換的傳感器有多種,常見(jiàn)的有電阻應變式、電磁力式和電容式等。專(zhuān)家對中國電器交易網(wǎng)記者說(shuō)到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(chǎn)品所用的還是電阻應變式稱(chēng)重傳感器。電阻應變式稱(chēng)重傳感器結構較簡(jiǎn)單,準確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環(huán)境下使用。因此電阻應變式稱(chēng)重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。

    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(chǎn)生機械形變,從而使電阻值隨之發(fā)生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類(lèi),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(yōu)點(diǎn)。

    壓阻式傳感器:

    壓阻式傳感器據中國電器交易網(wǎng)記者調查到主要是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經(jīng)擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會(huì )產(chǎn)生相應的不平衡輸出。用作壓阻式傳感器的基片(或稱(chēng)膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應用*為普遍。

    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(lái)進(jìn)行溫度測量的。

    熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用*多的是鉑和銅,此外,已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

    熱電阻傳感器據中國電器交易網(wǎng)記者調查到主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測量溫度及與溫度有關(guān)的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場(chǎng)合,這種傳感器比較適用。較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數大、線(xiàn)性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測量-200℃~+500℃范圍內的溫度。

    專(zhuān)家對中國電器交易網(wǎng)說(shuō)到熱電阻傳感器分可分為:

    1、NTC熱電阻傳感器:

    該類(lèi)傳感器為負溫度系數傳感器,即傳感器阻值隨溫度的升高而減小。

    2、PTC熱電阻傳感器:

    該類(lèi)傳感器為正溫度系數傳感器,即傳感器阻值隨溫度的升高而增大。

    激光傳感器:

    利用激光技術(shù)進(jìn)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?jì)x表,它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現無(wú)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(shí),先由激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)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(xué)系統接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號,并將其轉化為相應的電信號。利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現無(wú)接觸遠距離測量。激光傳感器常用于長(cháng)度(ZLS-Px)、距離(LDM4x)、振動(dòng)(ZLDS10X)、速度(LDM30x)、方位等物理量的測量,還可用于探傷和大氣污染物的監測等。

    霍爾傳感器:

    霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場(chǎng)傳感器,廣泛地應用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測技術(shù)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(guò)霍爾效應實(shí)驗測定的霍爾系數,能夠判斷半導體材料的導電類(lèi)型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。

    專(zhuān)家對中國電器交易網(wǎng)記者說(shuō)到霍爾傳感器分為線(xiàn)性型霍爾傳感器和開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器兩種。

    1、線(xiàn)性型霍爾傳感器由霍爾元件、線(xiàn)性放大器和射極跟隨器組成,它輸出模擬量。

    2、開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器由穩壓器、霍爾元件、差分放大器,斯密特觸發(fā)器和輸出級組成,它輸出數字量。

    霍爾電壓隨磁場(chǎng)強度的變化而變化,磁場(chǎng)越強,電壓越高,磁場(chǎng)越弱,電壓越低?;魻栯妷褐岛苄?,通常只有幾個(gè)毫伏,但經(jīng)集成電路中的放大器放大,就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用,需要用機械的方法來(lái)改變磁場(chǎng)強度。下圖所示的方法是用一個(gè)轉動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開(kāi)關(guān),當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí),磁場(chǎng)偏離集成片,霍爾電壓消失。這樣,霍爾集成電路的輸出電壓的變化,就能表示出葉輪驅動(dòng)軸的某一位置,利用這一工作原理,可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器?;魻栃獋鞲衅鲗儆诒粍?dòng)型傳感器,它要有外加電源才能工作,這一特點(diǎn)使它能檢測轉速低的運轉情況。

    溫度傳感器:

    1、室溫管溫傳感器:室溫傳感器用于測量室內和室外的環(huán)境溫度,管溫傳感器用于測量蒸發(fā)器和冷凝器的管壁溫度。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同,但溫度特性基本一致。按溫度特性劃分,美的使用的室溫管溫傳感器有二種類(lèi)型:1.常數B值為4100K±3%,基準電阻為25℃對應電阻10KΩ±3%。在0℃和55℃對應電阻公差約為±7%;而0℃以下及55℃以上,對于不同的供應商,電阻公差會(huì )有一定的差別。溫度越高,阻值越??;溫度越低,阻值越大。離25℃越遠,對應電阻公差范圍越大。

    2、排氣溫度傳感器:排氣溫度傳感器用于測量壓縮機頂部的排氣溫度,常數B值為3950K±3%,基準電阻為90℃對應電阻5KΩ±3%。

    3、模塊溫度傳感器:模塊溫度傳感器用于測量變頻模塊(IGBT或IPM)的溫度,用的感溫頭的型號是602F-3500F,基準電阻為25℃對應電阻6KΩ±1%。幾個(gè)典型溫度的對應阻值分別是:-10℃→(25.897─28.623)KΩ;0℃→(16.3248─17.7164)KΩ;50℃→(2.3262─2.5153)KΩ;90℃→(0.6671─0.7565)KΩ。溫度傳感器的種類(lèi)很多,經(jīng)常使用的有熱電阻:PT100、PT1000、Cu50、Cu100;熱電偶:B、E、J、K、S等。溫度傳感器不但種類(lèi)繁多,而且組合形式多樣,應根據不同的場(chǎng)所選用合適的產(chǎn)品。測溫原理:根據電阻阻值、熱電偶的電勢隨溫度不同發(fā)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。

    無(wú)線(xiàn)溫度傳感器:

    據中國電器交易網(wǎng)記者調查到無(wú)線(xiàn)溫度傳感器將控制對象的溫度參數變成電信號,并對接收終端發(fā)送無(wú)線(xiàn)信號,對系統實(shí)行檢測、調節和控制??芍苯影惭b在一般工業(yè)熱電阻、熱電偶的接線(xiàn)盒內,與現場(chǎng)傳感元件構成一體化結構。通常和無(wú)線(xiàn)中繼、接收終端、通信串口、電子計算機等配套使用,這樣不僅節省了補償導線(xiàn)和電纜,而且減少了信號傳遞失真和干擾,從而獲的了高精度的測量結果。無(wú)線(xiàn)溫度傳感器廣泛應用于化工、冶金、石油、電力、水處理、制藥、食品等自動(dòng)化行業(yè)。例如:高壓電纜上的溫度采集;水下等惡劣環(huán)境的溫度采集;運動(dòng)物體上的溫度采集;不易連線(xiàn)通過(guò)的空間傳輸傳感器數據;單純?yōu)榻档筒季€(xiàn)成本選用的數據采集方案;沒(méi)有交流電源的工作場(chǎng)合的數據測量;便攜式非固定場(chǎng)所數據測量。

    智能傳感器:

    智能傳感器的功能據中國電器交易網(wǎng)記者調查到主要是通過(guò)模擬人的感官和大腦的協(xié)調動(dòng)作,結合長(cháng)期以來(lái)測試技術(shù)的研究和實(shí)際經(jīng)驗而提出來(lái)的。是一個(gè)相對獨立的智能單元,它的出現對原來(lái)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。

    1、信息存儲和傳輸——隨著(zhù)全智能集散控制系統的飛速發(fā)展,對智能單元要求具備通信功能,用通信網(wǎng)絡(luò )以數字形式進(jìn)行雙向通信,這也是智能傳感器關(guān)鍵標志之一。智能傳感器通過(guò)測試數據傳輸或接收指令來(lái)實(shí)現各項功能。如增益的設置、補償參數的設置、內檢參數設置、測試數據輸出等。

    2、自補償和計算功能——多年來(lái)從事傳感器研制的工程技術(shù)人員對中國電器交易網(wǎng)說(shuō)到一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線(xiàn)性作大量的補償工作,但都沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。而智能傳感器的自補償和計算功能為傳感器的溫度漂移和非線(xiàn)性補償開(kāi)辟了新的道路。這樣,放寬傳感器加工精密度要求,只要能保證傳感器的重復性好,利用微處理器對測試的信號通過(guò)軟件計算,采用多次擬合和差值計算方法對漂移和非線(xiàn)性進(jìn)行補償,從而能獲得較精 確的測量結果壓力傳感器。

    3、自檢、自校、自診斷功能——專(zhuān)家對中國電器交易網(wǎng)說(shuō)到普通傳感器需要定期檢驗和標定,以保證它在正常使用時(shí)足夠的準確度,這些工作一般要求將傳感器從使用現場(chǎng)拆卸送到實(shí)驗室或檢驗部門(mén)進(jìn)行。對于在線(xiàn)測量傳感器出現異常則不能及時(shí)診斷。采用智能傳感器情況則大有改觀(guān),首先自診斷功能在電源接通時(shí)進(jìn)行自檢,診斷測試以確定組件有無(wú)故障。其次根據使用時(shí)間可以在線(xiàn)進(jìn)行校正,微處理器利用存在EPROM內的計量特性數據進(jìn)行對比校對。

    4、復合敏感功能——觀(guān)察周?chē)淖匀滑F象,常見(jiàn)的信號有聲、光、電、熱、力、化學(xué)等。敏感元件測量一般通過(guò)兩種方式:直接和間接的測量。而智能傳感器具有復合功能,能夠同時(shí)測量多種物理量和化學(xué)量,給出能夠較全 面反映物質(zhì)運動(dòng)規律的信息。

    光敏傳感器:

    光敏傳感器是*常見(jiàn)的傳感器之一,它的種類(lèi)繁多,專(zhuān)家對中國電器交易網(wǎng)說(shuō)到光敏傳感器主要有:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽(yáng)能電池、紅外線(xiàn)傳感器、紫外線(xiàn)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(cháng)在可見(jiàn)光波長(cháng)附近,包括紅外線(xiàn)波長(cháng)和紫外線(xiàn)波長(cháng)。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(jìn)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(chǎn)量*多、應用*廣的傳感器之一,它在自動(dòng)控制和非電量電測技術(shù)引中占有非常重要的地位。*簡(jiǎn)單的光敏傳感器是光敏電阻,當光子沖擊接合處就會(huì )產(chǎn)生電流。

    生物傳感器:

    專(zhuān)家對中國電器交易網(wǎng)記者介紹生物傳感器是用生物活性材料(酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理化學(xué)換能器有機結合的一門(mén)交叉學(xué)科,是發(fā)展生物技術(shù)必不可少的一種先進(jìn)的檢測方法與監控方法,也是物質(zhì)分子水平的快速、微量分析方法。各種生物傳感器有以下共同的結構:包括一種或數種相關(guān)生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表達的信號轉換為電信號的物理或化學(xué)換能器(傳感器),二者組合在一起,用現代微電子和自動(dòng)化儀表技術(shù)進(jìn)行生物信號的再加工,構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統。生物傳感器的原理:待測物質(zhì)經(jīng)擴散作用進(jìn)入生物活性材料,經(jīng)分子識別,發(fā)生生物學(xué)反應,產(chǎn)生的信息繼而被相應的物理或化學(xué)換能器轉變成可定量和可處理的電信號,再經(jīng)二次儀表放大并輸出,便可知道待測物濃度。

    中國電器交易網(wǎng)調查到生物傳感器的分類(lèi):按照其感受器中所采用的生命物質(zhì)分類(lèi),可分為:微生物傳感器、免 疫傳感器、組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器、DNA傳感器等等。按照傳感器器件檢測的原理分類(lèi),可分為:熱敏生物傳感器、場(chǎng)效應管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學(xué)生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。專(zhuān)家對中國電器交易網(wǎng)記者說(shuō)到按照生物敏感物質(zhì)相互作用的類(lèi)型分類(lèi),可分為親和型和代謝型兩種。



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