傳感器的分類根據、作用、構成及工作原理
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傳感器的分類根據、作用、構成及工作原理
傳感器的工作原理
首先向傳感器提供±15V電源，激磁電路中的晶體振蕩器產生400Hz的方波，經過功率放大器即產生交流激磁功率電源，通過能源環形變壓器從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈。由基準電源與雙運放組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源。當彈性軸受扭時，應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器放大成1.5v±1v的強信號，再通過V/F轉換器變換成頻率信號，通過信號環形變壓器從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號，既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。
傳感器的分類
傳感器有許多分類方法，但常用的分類方法有兩種，一種是按被測物理量來分；另一種是按傳感器的工作原理來分。按被測物理量劃分的傳感器，常見的有：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉矩傳感器等。
一、電學式傳感器
電學式傳感器是非電量電測技術中應用范圍較廣的一種傳感器，常用的有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。
二、磁學式傳感器
磁學式傳感器是利用鐵磁物質的一些物理效應而制成的，主要用于位移、轉矩等參數的是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變化等原理制成，主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。
三、光電式傳感器
光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的，主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數的測量。
四、電勢型傳感器
電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成，主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數的測量。
五、電荷傳感器
電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的，主要用于力及加速度的測量。
六、半導體傳感器
半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變化等原理制成，主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。
七、諧振式傳感器
諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數來改變諧振頻率的原理制成，主要用來測量壓力。
八、電化學式傳感器
電化學式傳感器是以離子導電為基礎制成，根據其電特性的形成不同，電化學傳感器可分為電位式傳感器、電導式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、液體的酸堿度、電導率及氧化還原電位等參數的測量。
傳感器的主要作用
1、人們為了從外界獲取信息，必須借助于感覺器官，而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了，為適應這種情況，就需要傳感器，因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官；
2、新技術革命的到來，世界開始進入信息時代，在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段；
3、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，因此可以說，沒有眾多的優良的傳感器，現代化生產也就失去了基礎；
4、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；
5、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，可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。
傳感器的構成
傳感器一般是由敏感元件、傳感元件和轉換電路三部分組成。
1、敏感元件
是一種能夠將被測量轉換成易于測量的物理量的預變換裝置，而輸入、輸出間具有確定的數學關系（最好為線性），如彈性敏感元件將力轉換為位移或應變輸出。
2、傳感元件
是將敏感元件輸出的非電物理量轉換成電信號（如電阻、電感、電容等）形式，例如將溫度轉換成電阻變化，位移轉換為電感或電容等傳感元件。
3、基本轉換電路
將電信號量轉換成便于測量的電量，如電壓、電流、頻率等，有些傳感器（如熱電偶）只有敏感元件，感受被測量時直接輸出電動勢，有些傳感器由敏感元件和轉換元件組成，無需基本轉換電路，如壓電式加速度傳感器，還有些傳感器由敏感元件和基本轉換電路組成，如電容式位移傳感器，有些傳感器，轉換元件不只一個，要經過若干次轉換才能輸出電量，大多數傳感器是開環系統，但也有個別的是帶反饋的閉環系統。
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一、傳感器技術實驗臺,傳感器實訓裝置,傳感器實訓臺主要結構
傳感器技術實驗臺,傳感器實訓裝置,傳感器實訓臺由主控臺、傳感器、實驗模塊、位移臺架、數據采集卡及處理軟件、實驗臺桌六部分組成。
主控臺部分：提供高穩定的±5V、±15V、±2V～±10V（可調）、±2V～±24V（連續可調）、直流穩壓電源；二組溫度電源。主控臺面板裝有空氣開關、電壓、頻率、轉速顯示表；溫度表，溫度控制儀微機電源。低頻信號系統源1Hz-30Hz（可調）；音頻信號源0.4KHz-10KHz；差動放大器，氣壓表、儲氣箱；RS232計算機串行接口。
二、傳感器技術實驗臺,傳感器實訓裝置,傳感器實訓臺技術參數
| 輸入電源 | AC220V 50Hz | 非線性誤差 | ≤ 5% |
| 直流電源 | ± 5V ± 15V | 測量精度 | ≤ 1% |
| 穩壓系數 | ± 1% | 功 耗 | 100VA |
| 電壓紋波 | ≤ 10mV | 輸出電流 | 1A |
| 序號 | 實驗模塊 | 傳感器名稱 | 量 程 | 精 度 |
| 1 | 電阻霍爾式傳感器 | 電阻式傳感器 | ± 2mm | ±2% |
| 2 | 霍爾式傳感器 | ≥ 2mm | 0.1% | |
| 3 | 電容式傳感器 | 電容式傳感器 | ±3mm | ±2.5% |
| 4 | 電感式傳感器 | 電感式傳感器 | ± 3mm | ± 3% |
| 5 | 光電式傳感器 | 光電式傳感器 | 0-2500 轉/分 | |
| 6 | 渦流式傳感器 | 渦流式傳感器 | ≥ 3mm | |
| 7 | 溫度式傳感器 | 溫度式傳感器 | 0-80℃ | ± 2% |
| 8 | 磁電式傳感器 | 0.5V/m | ||
| 9 | 壓電式加速度傳感器 | 壓電式加速度傳感器 | 1-30Hz | |
| 10 | 光纖式傳感器 | 光纖式傳感器 | ≥ 1.5mm | |
| 11 | 壓力傳感器 | 壓力傳感器 | 0-30kpa | ± 2% |
| 12 | 超聲波傳感器 | 超聲波傳感器 | 20-60cm | 1cm |
|
實驗一：電阻式傳感器的單臂性能實驗 實驗三：電阻式傳感器的全橋性能實驗 ㊣實驗五：電阻式傳感器的震動實驗 實驗七：變面積式電容傳感器特性實驗 ㊣實驗九：電容傳感器的震動實驗 實驗十一：差動變壓器的特性實驗 ㊣實驗十三：差動變壓器的震動實驗 實驗十五：光電式傳感器的轉速測量實驗 實驗十七：接近式霍爾傳感器實驗 實驗十九：渦流傳感器的位移特性實驗 ㊣實驗二十一：渦流式傳感器的震動實驗 實驗二十三：溫度傳感器及溫度控制實驗（AD590） 實驗二十五：磁電式傳感器轉速測量實驗 實驗二十七：壓電加速度式傳感器的特性實驗 實驗二十九：光纖傳感器的振動實驗 實驗三十一：壓阻式轉壓力傳感器的特性實驗 實驗三十三：超聲波傳感器的位移特性實驗 |
實驗二：電阻式傳感器的半橋性能實驗 實驗四：單臂、半橋、全橋性能實驗 ㊣實驗六：電阻式傳感器的電子秤實驗 實驗八：差動式電容傳感器特性實驗 ㊣實驗十：電容傳感器的電子秤實驗 實驗十二：自感式差動變壓器的特性實驗 ㊣實驗十四：差動變壓器的電子秤實驗 實驗十六：光電式傳感器的旋轉方向測量實驗 實驗十八：霍爾傳感器的轉速測量實驗 實驗二十：被測體材質對渦流傳感器特性的影響實驗 實驗二十二：渦流式傳感器的轉速測量實驗 實驗二十四：磁電式傳感器的特性實驗 ㊣實驗二十六：磁電式傳感器的應用實驗 實驗二十八：光纖傳感器的位移特性實驗 實驗三十：光纖傳感器的轉速測量實驗 ㊣實驗三十二：壓阻式傳感器的差壓測量 ㊣實驗三十四：超聲波傳感器的應用實驗 |
備注：帶㊣ 號實驗為思考實驗
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本文關鍵詞：傳感器
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