傳感器的作用與功能,簡述傳感器的概念作用及組成


1、簡述傳感器的概念作用及組成
傳感器概念:能感受并測量且按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。
傳感器作用:傳感器可以使非電量轉換成與其有一定關系的電量,再進行測量。傳感器是獲取自然或生產中信息的關鍵器件,是現代信息系統和各種裝備不可缺少的信息采集工具。
傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,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。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
2、傳感器是什么東西他有什么作用
傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,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。
作用:在基礎學科研究中,傳感器更具有突出的地位。現代科學技術的發展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應。此外,還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。
常見種類
電阻式
電阻式傳感器是將被測量,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
變頻功率傳感器通過對輸入的電壓、電流信號進行交流采樣,再將采樣值通過電纜、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。
3、傳感器通常由哪幾部分組成?各組成部分的作用是什么?
傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
1、敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關系的物理量信號;
2、轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號;
3、變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調制;
4、轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。
傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化,它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代,而且還建立新型工業,從而成為21世紀新的經濟增長點。
在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態或最佳狀態,并使產品達到最好的質量。
在基礎學科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F代科學技術的發展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化,短到s的瞬間反應。
此外,還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。
許多基礎科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現,往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發展,往往是一些邊緣學科開發的先驅。
傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。
4、生活中常見的傳感器有哪五種?各有什么作用?
一、五種常用的傳感器類型
(一)溫度傳感器
該設備從源頭收集有關溫度的信息,并轉換成其他設備或人可以理解的形式。溫度傳感器的最佳例證是玻璃水銀溫度計,會隨著溫度的變化而膨脹和收縮。外部溫度是溫度測量的來源,觀察者觀察汞的位置以測量溫度。溫度傳感器有兩種基本類型:
● 接觸式傳感器——這種類型的傳感器需要與被感測對象或介質直接物理接觸。它們可以在很大的溫度范圍內監控固體、液體和氣體的溫度。
● 非接觸式傳感器——這種類型的傳感器不需要與被檢測的物體或介質發生任何物理接觸。它們監控非反射性固體和液體,但由于天然透明性,因此對氣體無用。這些傳感器使用普朗克定律測量溫度。該定律處理從熱源輻射的熱量以測量溫度。
不同類型溫度傳感器的工作原理及實例
(1)熱電偶——它們由兩根電線(每根均為不同的均勻合金或金屬)組成,通過在一端的連接形成測量接頭,該測量接頭對被測元件開放。電線的另一端端接到測量設備,在此形成參考結。由于兩個結點的溫度不同,電流流過電路,測量得到的毫伏來確定結點的溫度。熱電偶示意圖如下。
(2)電阻溫度檢測器(RTD)——這是一種熱電阻,其制造目的是隨著溫度的變化改變電阻,它們比任何其他溫度檢測設備都貴。電阻式溫度探測器示意圖如下。
(3)熱敏電阻——它們是另一種電阻,電阻的大變化與溫度的小變化成正比。
(二)、紅外傳感器
該設備發射或檢測紅外輻射以感知環境中的特定相位。一般來說,熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發出的,紅外傳感器檢測到這種人眼看不見的輻射。
工作原理
其基本原理是利用紅外發光二極管向物體發射紅外光。同一類型的另一個紅外二極管將用于探測物體反射波。
當紅外接收器受到紅外光照射時,導線上會產生電壓差。由于產生的電壓很小,很難被檢測到,因此使用運算放大器(運放)來準確地檢測低電壓。
測量物體與接收傳感器的距離:紅外傳感器組件的電特性可用于測量物體的距離,當紅外接收器受到光照時,導線上會產生電位差。
(三)紫外線傳感器
這些傳感器測量入射紫外線的強度或功率。這種電磁輻射的波長比x射線長,但仍比可見光短。一種被稱為聚晶金剛石的活性材料正被用于可靠的紫外傳感,紫外線傳感器可以發現環境暴露在紫外線輻射下的情況。
工作原理
紫外線傳感器接收一種類型的能量信號,并傳輸不同類型的能量信號。
為了觀察和記錄這些輸出信號,它們被導向電表。為了生成圖形和報告,輸出信號被傳輸到模數轉換器(ADC),然后再通過軟件傳輸到計算機。
(四)觸摸傳感器
觸摸傳感器根據觸摸位置充當可變電阻器。觸摸傳感器作為可變電阻工作的圖。
原理與工作
部分導電材料反對電流的流動。線性位置傳感器的主要原理是,當電流必須通過的材料長度越長時,電流就越相反。因此,材料的電阻通過改變其與完全導電材料接觸的位置而變化。
通常,軟件與觸摸傳感器相連。在這種情況下,內存是由軟件提供的。當傳感器被關閉時,他們可以記憶“最后一次接觸的位置”。一旦傳感器被激活,他們就能記住“第一次接觸位置”,并理解與之相關的所有值。這個動作類似于移動鼠標并將其定位在鼠標墊的另一端,以便將光標移動到屏幕的遠端。
(五)接近傳感器
接近傳感器檢測幾乎沒有任何接觸點的物體的存在。由于傳感器與被測物體之間沒有接觸,且缺少機械零件,因此這些傳感器的使用壽命長,可靠性高。不同類型的接近傳感器有感應式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器、霍爾效應傳感器等。
工作原理
接近傳感器發射電磁或靜電場或電磁輻射束(如紅外線),并等待返回信號或場中的變化,被感測的物體稱為接近傳感器的目標。
● 感應式接近傳感器——它們有一個振蕩器作為輸入,通過接近導電介質來改變損耗電阻。這些傳感器是首選的金屬目標。
● 電容式接近傳感器——它們轉換檢測電極和接地電極兩側的靜電電容變化。這是通過以振蕩頻率的變化接近附近的物體而發生的。為了檢測附近的目標,將振蕩頻率轉換為直流電壓,并與預定閾值進行比較。這些傳感器是塑料目標的首選。
責任編輯:David
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