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了解主要的传感器类型
来源：www.wisdomzdh.com.cn 发布时间：2020年07月24日
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。
不同类型的温度传感器的工作以及示例：
（i）热电偶–它们由两条线（每条线均使用不同的均质合金或金属）制成，并通过一端的连接形成测量结。该测量结对被测元件开放。导线的另一端端接到测量设备，在此形成参考结。由于两个结点的温度不同，电流流过电路。测量所得的毫伏电压以确定结点的温度。热电偶示意图如下所示。
显示热电偶温度传感器的图像
（ii）电阻温度检测器（RTD）–这些类型的热敏电阻被制造用来随着温度的变化而改变电阻。它们比任何其他温度检测设备都非常昂贵。电阻温度检测器的示意图如下所示。
（iii）热敏电阻–它们是另一种热敏电阻，其电阻的大变化与温度的小变化成比例。
2.红外传感器
该设备发射和/或检测红外辐射以感测环境中的特定相。通常，热辐射是由红外光谱中的所有对象发出的。所述红外线传感器检测到这种类型的辐射是不人眼可见的。
典型的红外传感器的图像
优点：
·易于接口
·市场上现货供应
缺点：
·受到周围噪声（例如辐射，环境光等）的干扰。
工作中：
基本思想是利用IR LED将红外波发送到对象。另一个相同类型的IR二极管将用于检测来自物体的反射波。该图如下所示。
一文带你入门传感器
说明红外LED传感器工作的简单示意图
当红外接收器受到红外光照射时，导线之间会产生电压差。几乎无法检测到产生的电压，因此使用运算放大器（Op-amps）来准确检测低压。
测量物体与接收器传感器的距离：红外传感器组件的电气特性可用于测量物体的距离。当IR接收器受到光线照射时，导线之间会产生电位差。
应用领域：
·热成像法–根据黑体辐射定律，可以使用热成像法查看有无可见照明的环境
·加热-红外线可用于烹饪和加热食物。它们可以从飞机机翼上带走冰块。它们在诸如印染，成型塑料和塑料焊接的工业领域中很流行。
·光谱学–该技术用于通过分析组成键来识别分子。该技术使用光辐射来研究有机化合物。
·气象–如果气象卫星配备了扫描辐射计，则可以计算云高，计算陆地和地表温度。
·光生物调节-用于癌症患者的化学疗法。这用于治疗抗疱疹病毒。
·气候学–监视大气与地球之间的能量交换。
·通信–红外激光为光纤通信提供光。这些辐射还用于手机和计算机外围设备之间的短距离通信。
3.紫外线传感器
这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种形式的电磁辐射的波长长于X射线，但仍短于可见辐射。一种称为多晶金刚石的活性材料正用于可靠的紫外线感应。紫外线传感器可以发现环境对紫外线的照射。
选择紫外线传感器的标准：
·紫外线传感器可以检测的波长范围（纳米）。
·工作温度
·精度
·重量
·功率范围
工作中：
UV传感器接受一种类型的能量信号并传输不同类型的能量信号。
为了观察和记录这些输出信号，将它们定向到电表。要创建图形和报告，输出信号将被传输到模数转换器（ADC），然后传输到带有软件的计算
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。
不同类型的温度传感器的工作以及示例：
（i）热电偶–它们由两条线（每条线均使用不同的均质合金或金属）制成，并通过一端的连接形成测量结。该测量结对被测元件开放。导线的另一端端接到测量设备，在此形成参考结。由于两个结点的温度不同，电流流过电路。测量所得的毫伏电压以确定结点的温度。热电偶示意图如下所示。
显示热电偶温度传感器的图像
（ii）电阻温度检测器（RTD）–这些类型的热敏电阻被制造用来随着温度的变化而改变电阻。它们比任何其他温度检测设备都非常昂贵。电阻温度检测器的示意图如下所示。
（iii）热敏电阻–它们是另一种热敏电阻，其电阻的大变化与温度的小变化成比例。
2.红外传感器
该设备发射和/或检测红外辐射以感测环境中的特定相。通常，热辐射是由红外光谱中的所有对象发出的。所述红外线传感器检测到这种类型的辐射是不人眼可见的。
典型的红外传感器的图像
优点：
·易于接口
·市场上现货供应
缺点：
·受到周围噪声（例如辐射，环境光等）的干扰。
工作中：
基本思想是利用IR LED将红外波发送到对象。另一个相同类型的IR二极管将用于检测来自物体的反射波。该图如下所示。
一文带你入门传感器
说明红外LED传感器工作的简单示意图
当红外接收器受到红外光照射时，导线之间会产生电压差。几乎无法检测到产生的电压，因此使用运算放大器（Op-amps）来准确检测低压。
测量物体与接收器传感器的距离：红外传感器组件的电气特性可用于测量物体的距离。当IR接收器受到光线照射时，导线之间会产生电位差。
应用领域：
·热成像法–根据黑体辐射定律，可以使用热成像法查看有无可见照明的环境
·加热-红外线可用于烹饪和加热食物。它们可以从飞机机翼上带走冰块。它们在诸如印染，成型塑料和塑料焊接的工业领域中很流行。
·光谱学–该技术用于通过分析组成键来识别分子。该技术使用光辐射来研究有机化合物。
·气象–如果气象卫星配备了扫描辐射计，则可以计算云高，计算陆地和地表温度。
·光生物调节-用于癌症患者的化学疗法。这用于治疗抗疱疹病毒。
·气候学–监视大气与地球之间的能量交换。
·通信–红外激光为光纤通信提供光。这些辐射还用于手机和计算机外围设备之间的短距离通信。
3.紫外线传感器
这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种形式的电磁辐射的波长长于X射线，但仍短于可见辐射。一种称为多晶金刚石的活性材料正用于可靠的紫外线感应。紫外线传感器可以发现环境对紫外线的照射。
选择紫外线传感器的标准：
·紫外线传感器可以检测的波长范围（纳米）。
·工作温度
·精度
·重量
·功率范围
工作中：
UV传感器接受一种类型的能量信号并传输不同类型的能量信号。
为了观察和记录这些输出信号，将它们定向到电表。要创建图形和报告，输出信号将被传输到模数转换器（ADC），然后传输到带有软件的计算
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根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
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