傳感器基礎 --傳感器是什么?(精選2篇)
傳感器基礎 --傳感器是什么? 篇1
傳感器是什么?
將所感知的某種物理、化學、生物等信息轉換成便于檢測、處理的信息并具有獨立功能的器件或組合件。通常由敏感元件和處理電路兩部分組成。前者執行傳感功能,后者對敏感元件輸出的信息進行放大、傳輸等處理。傳感器根據不同功能可分為溫度傳感器、光傳感器、壓力傳感器、磁傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器、射線傳感器等。傳感器應用廣泛,對實現生產自動化、保護環境、節省能源、防災報警、醫療保健、交通運輸等方面有極其重要的作用。除進一步提高靈敏度、分辨率、穩定性、可靠性,發展高靈敏度、高精度、高重復性、高響應速率、長壽命、耐惡劣環境等性能外,集成化(與放大器、模數轉換器等集成在一起)、多功能化(同時檢測幾個物理量)和智能化(與微型計算機結合隨時給出誤差并隨時修正)將是傳感器發展的重要方向。
常見傳感器件
電感式接近開關:又稱無觸點接近開關,是理想的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區域,開關就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發出電氣指令,準確反應出運動機構的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調整的方便性和對惡劣環境的適用能力,是一般機械式行程開關所不能相比的。
電感式模擬量傳感器:又名線性位移傳感器,與普通電感式接近開關工作原理相同,當金屬檢測物接近檢測面時,沒有固定的開關點,而是輸出電流隨著距離的縮短成正比地降低,經線性處理后被被內部信號放大器放大后輸出。
自擬制速度傳感器:簡稱速度傳感器,適用于皮帶輸送、吊桶提升、螺旋推進、研磨機、破碎機、泵、離心干火機、攪拌機監測打滑、皮帶斷裂、動軸剪切和過載等。傳感器輸出一個電信號經比較器處理,而被測物體的運動也產生一個振蕩頻率進入比較器,當被測物體的振蕩頻率小于速度開關設定頻率時開關為打開狀態;當被測物體的振蕩頻率大于速度開關設定頻率時開關為閉合狀態。
本安型接近開關:又稱namur開關或安全開關,由電感振蕩器和解調器組成,它能將金屬檢測物與傳感器的位移轉化成電流信號的變化,允許安裝在有爆炸危險的環境中,通常與相應的開關放大器一起使用。
霍爾傳感器:適用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定亦可作限位開關用。當磁性目標接近時,產生霍爾效應,經放大,輸出開關信號。與電感式傳感器比較有以下優點,能安裝在金屬中,可并排緊密安裝,可穿過金屬進行檢測。缺點是:距離受磁場強度的影響及檢測體接近方向的影響。
電容式接近開關:電容接近開關的感應面由兩同軸金屬電極構成,電極a和電極b連接在高頻振蕩器的反饋回路中,該高頻振蕩器無物體經過時不感應,當測試物體接近傳感器表面時,它就進入由這兩個電極構成的電場,引起a、b之間的耦合電容增加,電路開始振蕩,每一振蕩的振幅均由數據分析電路測得,并形成開關信號。
磁感式接近開關:適用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定亦可作限位開關用。當磁性目標接近時,舌簧閉合經放大輸出開關信號。
非磁性金屬感應開關:由振蕩器、放大器組成,當非磁性金屬(如:銅、鋁、錫、金、銀等)靠近檢測面時,引起振蕩頻率的變化,經差頻后產生一個信號,經放大,轉換成二進制開關信號,起到開關作用,而對磁性金屬(如:鐵、鋼等)則不起作用,可以在鐵金屬中埋入式安裝。
紅外線光電開關:是由發射器、接收器和檢測電路三部分組成,它利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射來檢出物體的有或無,光電傳感器檢測不局限于金屬,對其他物體均可檢測,而且檢測距離是接近開關不能相比的。
電子凸輪控制器:作為控制和監視工作過程的器件,廣泛運用于鋼鐵、冶金、機械、輕工、礦山等行業中的壓力機、焊接機、自動流水線、包裝機械、運輸機械、起重機械、礦山機械、軋鋼機械和鋼板機械(軋鋼機、推鋼機、升降機、拉鋼機、飛剪機等)中,是現代工業自動化檢測、控制必不可少的配套設備。
皮帶機保護裝置:皮帶運輸機的電氣保護和控制裝置主要有:雙向拉繩開關、兩級跑偏開關、皮帶打滑檢測、皮帶防撕裂檢測、料流檢測、堵料檢測等,我廠生產的皮帶機保護裝置廣泛用于發電、冶金、水泥、焦化、礦山、化工、碼頭等行業的皮帶輸送設備上。
冷熱金屬檢測器:主要用于冶金工業生產流水線現場,通過對工件運動位置的到位檢測,輸出一控制開關信號(接點或電平信號)從而起到自動控制開關作用。
光電開關反射板:配套于鏡面反射(又稱回歸反射)式光電開關,根據不同的安裝方式選擇不同的反射板.
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應用領域
傳感器的應用傳感器的應用領域涉及機械制造、工業過程控制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。
① 專用設備
專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。目前醫療領域是傳感器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。
② 工業自動化
工業領域應用的傳感器,如工藝控制、工業機械以及傳統的;各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統的接近/定位傳感器發展迅速。
③ 通信電子產品
手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給傳感器市場帶來機遇與挑戰,彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了傳感器在該領域的應用比例。此外,應用于集團電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質的磁場傳感器等都將出現強勢增長。
⑤ 汽車工業
現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在于采用壓力傳感器的數量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器,而豪華轎車上的傳感器數量可多達二百余只,種類通常達30余種,多則達百種。
傳感器基礎 --傳感器是什么? 篇2
傳感器是什么?
將所感知的某種物理、化學、生物等信息轉換成便于檢測、處理的信息并具有獨立功能的器件或組合件。通常由敏感元件和處理電路兩部分組成。前者執行傳感功能,后者對敏感元件輸出的信息進行放大、傳輸等處理。傳感器根據不同功能可分為溫度傳感器、光傳感器、壓力傳感器、磁傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器、射線傳感器等。傳感器應用廣泛,對實現生產自動化、保護環境、節省能源、防災報警、醫療保健、交通運輸等方面有極其重要的作用。除進一步提高靈敏度、分辨率、穩定性、可靠性,發展高靈敏度、高精度、高重復性、高響應速率、長壽命、耐惡劣環境等性能外,集成化(與放大器、模數轉換器等集成在一起)、多功能化(同時檢測幾個物理量)和智能化(與微型計算機結合隨時給出誤差并隨時修正)將是傳感器發展的重要方向。
常見傳感器件
電感式接近開關:又稱無觸點接近開關,是理想的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區域,開關就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發出電氣指令,準確反應出運動機構的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調整的方便性和對惡劣環境的適用能力,是一般機械式行程開關所不能相比的。
電感式模擬量傳感器:又名線性位移傳感器,與普通電感式接近開關工作原理相同,當金屬檢測物接近檢測面時,沒有固定的開關點,而是輸出電流隨著距離的縮短成正比地降低,經線性處理后被被內部信號放大器放大后輸出。
自擬制速度傳感器:簡稱速度傳感器,適用于皮帶輸送、吊桶提升、螺旋推進、研磨機、破碎機、泵、離心干火機、攪拌機監測打滑、皮帶斷裂、動軸剪切和過載等。傳感器輸出一個電信號經比較器處理,而被測物體的運動也產生一個振蕩頻率進入比較器,當被測物體的振蕩頻率小于速度開關設定頻率時開關為打開狀態;當被測物體的振蕩頻率大于速度開關設定頻率時開關為閉合狀態。
本安型接近開關:又稱namur開關或安全開關,由電感振蕩器和解調器組成,它能將金屬檢測物與傳感器的位移轉化成電流信號的變化,允許安裝在有爆炸危險的環境中,通常與相應的開關放大器一起使用。
霍爾傳感器:適用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定亦可作限位開關用。當磁性目標接近時,產生霍爾效應,經放大,輸出開關信號。與電感式傳感器比較有以下優點,能安裝在金屬中,可并排緊密安裝,可穿過金屬進行檢測。缺點是:距離受磁場強度的影響及檢測體接近方向的影響。
電容式接近開關:電容接近開關的感應面由兩同軸金屬電極構成,電極a和電極b連接在高頻振蕩器的反饋回路中,該高頻振蕩器無物體經過時不感應,當測試物體接近傳感器表面時,它就進入由這兩個電極構成的電場,引起a、b之間的耦合電容增加,電路開始振蕩,每一振蕩的振幅均由數據分析電路測得,并形成開關信號。
磁感式接近開關:適用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定亦可作限位開關用。當磁性目標接近時,舌簧閉合經放大輸出開關信號。
非磁性金屬感應開關:由振蕩器、放大器組成,當非磁性金屬(如:銅、鋁、錫、金、銀等)靠近檢測面時,引起振蕩頻率的變化,經差頻后產生一個信號,經放大,轉換成二進制開關信號,起到開關作用,而對磁性金屬(如:鐵、鋼等)則不起作用,可以在鐵金屬中埋入式安裝。
紅外線光電開關:是由發射器、接收器和檢測電路三部分組成,它利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射來檢出物體的有或無,光電傳感器檢測不局限于金屬,對其他物體均可檢測,而且檢測距離是接近開關不能相比的。
電子凸輪控制器:作為控制和監視工作過程的器件,廣泛運用于鋼鐵、冶金、機械、輕工、礦山等行業中的壓力機、焊接機、自動流水線、包裝機械、運輸機械、起重機械、礦山機械、軋鋼機械和鋼板機械(軋鋼機、推鋼機、升降機、拉鋼機、飛剪機等)中,是現代工業自動化檢測、控制必不可少的配套設備。
皮帶機保護裝置:皮帶運輸機的電氣保護和控制裝置主要有:雙向拉繩開關、兩級跑偏開關、皮帶打滑檢測、皮帶防撕裂檢測、料流檢測、堵料檢測等,我廠生產的皮帶機保護裝置廣泛用于發電、冶金、水泥、焦化、礦山、化工、碼頭等行業的皮帶輸送設備上。
冷熱金屬檢測器:主要用于冶金工業生產流水線現場,通過對工件運動位置的到位檢測,輸出一控制開關信號(接點或電平信號)從而起到自動控制開關作用。
光電開關反射板:配套于鏡面反射(又稱回歸反射)式光電開關,根據不同的安裝方式選擇不同的反射板.
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應用領域
傳感器的應用傳感器的應用領域涉及機械制造、工業過程控制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。
① 專用設備
專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。目前醫療領域是傳感器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。
② 工業自動化
工業領域應用的傳感器,如工藝控制、工業機械以及傳統的;各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統的接近/定位傳感器發展迅速。
③ 通信電子產品
手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給傳感器市場帶來機遇與挑戰,彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了傳感器在該領域的應用比例。此外,應用于集團電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質的磁場傳感器等都將出現強勢增長。
⑤ 汽車工業
現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在于采用壓力傳感器的數量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器,而豪華轎車上的傳感器數量可多達二百余只,種類通常達30余種,多則達百種。