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一文带你入门传感器!
来源:www.wisdomzdh.com.cn 发布时间:2020年10月12日

传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息(例如:温度,血压,湿度,速度等),并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器

一、选择传感器的标准

选择传感器时,必 须考虑某些功能。它们如下所示:

1.准确性

2.环境条件–通常对温度/湿度有限制

3.范围–传感器的测量限

4.校准–对于大多数测量设备来说必不可少,因为读数会随时间变化

5.分辨率–传感器检测到的增量

6.费用

7.重复性–在相同环境下重复测量变化的读数

二、传感器分类

传感器可按以下标准进行分类:

1.主要输入量(被测量者)

2.转导原理(利用物理和化学作用)

3.材料与技术

4.性能

5.应用

转导原理是有效方法所遵循的基本标准。通常,材料和技术标准由开发工程小组选择。

基于属性的分类如下:

·温度–热敏电阻,热电偶,RTD,IC等。

·压力–光纤,真空,弹性液体压力计,LVDT,电子。

·流量–电磁,压差,位置位移,热质量等

·液位传感器–压差,超声波频率,雷达,热位移等

·接近和位移-LVDT,光电,电容,磁性,超声波。

·生物传感器–共振镜,电化学,表面等离子体共振,光可寻址电位。

·图像–电荷耦合器件,CMOS

·气体和化学物质-半导体,红外,电导,电化学。

·加速度–陀螺仪,加速度计。

·其他–湿度,湿度传感器,速度传感器,质量,倾斜传感器,力,粘度。

来自生物传感器组的表面等离子体共振和光可寻址电位是基于光学技术的新型传感器。与电荷耦合器件相比,CMOS图像传感器的分辨率较低。CMOS具有体积小,价格便宜,功耗低的优点,因此可以更好地替代电荷耦合器件。加速度计由于在未来的应用中(如飞机,汽车等)以及在视频游戏,玩具等领域中的重要作用而被独立分组。磁强计是那些测量磁通强度B(以Tesla或As/m2为单位)的传感器。

根据应用分类如下:

·工业过程控制,测量和自动化

·非工业用途–飞机,医疗产品,汽车,消费电子产品以及其他类型的传感器。

可以根据传感器的电源或能源需求对传感器进行分类:

·有源传感器–需要电源的传感器称为有源传感器。示例:LiDAR(光检测和测距),光电导电池。

·无源传感器–不需要电源的传感器称为无源传感器。例如:辐射计,胶片摄影。

在当前和将来的应用中,传感器可以分为以下几类:

·加速度计–基于微机电传感器技术。它们用于患者监测,包括起搏器和车辆动态系统。

·生物传感器–这些传感器基于电化学技术。它们用于食品测试,医疗设备,水测试和生物战剂检测。

·图像传感器–这些基于CMOS技术。它们用于消费电子,生物识别,交通和安 全监控以及PC成像。

·运动检测器-这些检测器基于红外,超声波和微波/雷达技术。它们用于视频游戏和模拟,灯光激活和安 全检测。

三、了解主要的传感器类型

一些常用的传感器及其原理和应用说明如下:

1.温度传感器

该设备从源收集有关温度的信息,并转换为其他设备或人可以理解的形式。温度传感器的例证是玻璃温度计中的汞。玻璃中的汞根据温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源。观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型:

接触式传感器–这种类型的传感器需要与被检测的物体或介质直接物理接触。它们可以在很宽的温度范围内监控固体,液体和气体的温度。

非接触式传感器–这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体,但由于具有自然透明性,因此不适用于气体。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该法则处理从热源辐射的热量以测量温度。
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