在工程技術(shù)領(lǐng)域里,傳感器是人體“五官”的工程模擬物,是一種能把特定的被測(cè)非電量信息(包括物理量、化學(xué)量、生物量等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電量的器件或裝置。
一、傳感器的組成
傳感器是一種能把非電輸入信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件或裝置。傳感器又叫變換器、換能器或探測(cè)器。傳感器一般是由物理、化學(xué)和生物等學(xué)科的某些效應(yīng)或原理按照一定的制造工藝研制出來的,它能“感知”被控量或被測(cè)量的大小與變化并進(jìn)行處理。傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)調(diào)節(jié)電路和其他輔助電路組成。
(一)敏感元件
在完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換時(shí),并非所有的非電量都能用現(xiàn)有的技術(shù)直接轉(zhuǎn)換為電量,而是先進(jìn)行預(yù)轉(zhuǎn)換,然后再轉(zhuǎn)換為電量。敏感元件是直接感受被測(cè)非電量,并按~定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的其他量(一般仍為非電量)的元件。通常把這種能完成預(yù)轉(zhuǎn)換的元件稱為敏感元件。如熱敏電阻是敏感元件,它能將溫度的變化預(yù)轉(zhuǎn)換為電阻的變化。
(二)轉(zhuǎn)換元件
轉(zhuǎn)換元件又叫變換器,是能將敏感元件感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換成電量的元件。轉(zhuǎn)換元件是構(gòu)成傳感器的核心。轉(zhuǎn)換元件又可分為一次轉(zhuǎn)換型(直接轉(zhuǎn)換)和二汝(間接轉(zhuǎn)換)。
1.一次轉(zhuǎn)換型
對(duì)物性型傳感器而言,一般都可一次完成,即可實(shí)現(xiàn)“被測(cè)非電量一有用電量”轉(zhuǎn)換。
2.二次轉(zhuǎn)換型
對(duì)于結(jié)構(gòu)型傳感器來說,通常通過前置敏感元件預(yù)轉(zhuǎn)換后才能完成,亦即9測(cè)非電量一有用非電量一有用電量”的二次轉(zhuǎn)換。
(三)信號(hào)調(diào)節(jié)電路
信號(hào)調(diào)節(jié)電路,把轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制昏的電路。
(四)輔助電路
通常指電源電路(交、直流)及其外圍電路。在實(shí)際應(yīng)用中,傳感器的具體構(gòu)成方法視被測(cè)對(duì)象、轉(zhuǎn)換原理、使用環(huán)境及性能具體情況的不同而有很大差異。
二、傳感器的分類
(一)傳感器的分類
傳感器雖種類繁多,但都是根據(jù)物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科的規(guī)律、特性和奄而成的。一種被測(cè)量對(duì)象可以用不同傳感器來測(cè)量,而同一原理的傳感器通常又可翼非電量,因此分類方法各不相同。目前尚無統(tǒng)一的分類方法。
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