常见传感器有哪些,是如何工作的?

发布时间:2024-8-30 12:03:23|来源: 富士电机/Fujielectric

什么叫传感器

微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
温度传感器

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
接触式

接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。

一般测量精度较高。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量1.6——300K范围内的温度。

非接触式

它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。

非接触测温优点

测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温 逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。

工作原理

电阻传感

金属随着温度变化,其电阻值也发生变化。

对于不同金属来说,温度每变化一度,电阻值变化是不同的,而电阻值又可以直接作为输出信号。

电阻共有两种变化类型

正温度系数

温度升高 = 阻值增加

温度降低 = 阻值减少

负温度系数

温度升高 = 阻值减少

温度降低 = 阻值增加

热电偶传感

热电偶由两个不同材料的金属线组成,在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体,所以称之为热电偶。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时,输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言,这个数值大约在5——40微伏/℃之间。

挑选方法

热电偶

热电偶是温度测量中最常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是最便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。可用测量的电势差来计算温度。

热敏电阻

热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。

加速度传感器

加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。

分类

压电式

压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。

压阻式

基于世界领先的MEMS硅微加工技术,压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点,易于集成在各种模拟和数字电路中,广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。

电容式

电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。电容式加速度传感器/电容式加速度计是对比较通用的加速度传感器。在某些领域无可替代,如安全气囊,手机移动设备等。电容式加速度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统(MEMS)工艺,在大量生产时变得经济,从而保证了较低的成本。

伺服式

伺服式加速度传感器是一种闭环测试系统,具有动态性 能好、动态范围大和线性度好等特点。其工作原理,传感器的振动系统由 "m-k”系统组成,与一般加速度计相同,但质量m上还接着一个电磁线圈,当基座上有 加速度输入时,质量块偏离平衡位置,该位移大小由位移传感器检测出来,经伺服放大器 放大后转换为电流输出,该电流流过电磁线圈,在永久磁铁的磁场中产生电磁恢复力,力图使质量块保持在仪表壳体中原来的平衡位置上,所以伺服加速度传感器在闭环状态下工作。

光纤传感器

光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化,成为被调制的信号源,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。
原理

光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化,称为被调制的信号光,再利用被测量对光的传输特性施加的影响,完成测量。
光纤传感器工作原理

(1)功能型——利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成

(2)传光型——光纤仅仅起传输光的作用,它在光纤端面或中间加装其它敏感元件感受被测量的变化。

特点

灵敏度较高;

几何形状具有多方面的适应性,可以制成任意形状的光纤传感器;

可以制造传感各种不同物理信息(声、磁、温度、旋转等)的器件;

可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境;

而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。

更多相关内容
认养华东师范大学“古树”富士电机践行“绿色发展”理念 认养华东师范大学“古树”富士电机践行“绿色发展”理念

随着十九大的举办落幕,各大会议精神全新传达。其中习近平总书记有讲到,要践行绿色发展的理念,要必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,保护生态环境就是保护生产力,改善生态环境就是发 ...

富士超声波流量计在半导体行业的应用 富士超声波流量计在半导体行业的应用

位于上海自贸区临港新片区的上海积塔半导体,总投资规模359亿元建设月产能6万片的8英寸生产线和5万片12英寸特色工艺生产线项目及上海新昇半导体300毫米半导体硅片的生产基地。临港2家标志性半导 ...

装备制造业中发展最快的行业之一——仪器仪表产业 装备制造业中发展最快的行业之一——仪器仪表产业

2019年我国合计制作试验剖析仪器2786968台/套,相较于2018年的1971477台/套,产品需求和有效供应完成跃升。2019年我国试验剖析仪器职业完成主经营务收入313.87亿元,在仪器仪表工业中的收入比重 ...

管法兰自动焊在法兰连接式超声波流量计行业的应用案例 管法兰自动焊在法兰连接式超声波流量计行业的应用案例

手工管-法兰焊接需要专业焊工进行焊接,不但成本高,而且存在焊接效率低、焊接质量不稳定和劳动强度大等问题,济南金鲁鼎焊接技术有限公司研发的H1440T系列管-法兰自动焊可以有效的解决法兰连接 ...

富士电机—如何改善变频器运行温度 富士电机—如何改善变频器运行温度

变频器长时间不间断运行后,内部产生的高温对变频器运行存在严重隐患,夏季尤为突出。变频器内部逆变器极限运行温度一般为125℃,变频器逆变器模块、IGBT温度有时可达110 ℃ ,对变频器运行十分 ...

3.5亿台产量达成:关于富士电磁接触器惊人的4个数字 3.5亿台产量达成:关于富士电磁接触器惊人的4个数字

2022年7月,富士电机电磁接触器的累计产量达3.5亿台。 而其实在多年前,电磁接触器就一直维持在8年5000万台左右的产量。 3.51亿 台电磁接触器! 这是什么概念? 如果把3.5亿台富士电机进口品 ...

载波频率对变频器及电机的影响是什么?——富士电机 载波频率对变频器及电机的影响是什么?——富士电机

【问题】载波频率对变频器及电机的影响是什么? 【解答】1、载波频率对变频器输出电流的影响 (1)运行频率越高,则电压波的占空比越大,电流高次谐波成份越小,即载波频率越高,电流波形的平 ...

富士伺服电机在使用中的注意事项 富士伺服电机在使用中的注意事项

富士伺服电机在使用中有着诸多的注意事项,下面做一个简单的介绍   富士伺服电机可用于受水或油滴侵袭的地方,但不完全防水或防油。因此,伺服电机不应放置或用于水或油的环境。   如果伺 ...

富士便携式超声波流量计-自来水公司现场检查水泵房流量应用 富士便携式超声波流量计-自来水公司现场检查水泵房流量应用

富士便携式超声波流量计在现场检查水泵出口流量的应用 流量测量过程中的误差分析 检查在线流量计的非正常读数 避免过程中断和较昂贵的开管成本背景 自来水厂主要就是处理水的,一般有以下程 ...

推出EGCS激光气体分析仪,助力船舶系统业务 推出EGCS激光气体分析仪,助力船舶系统业务

富士电机株式会社(总部位于日本东京;总裁:北泽通宏)宣布正式推出用于EGCS的激光气体分析仪,助力船舶系统业务。 1.背景 为减少硫化物(SOx,可导致空气污染的物质)的排放,国际海事组织 ...

无碳社会,我们在建设—富士电机 无碳社会,我们在建设—富士电机

随着无碳成为全球趋势,不排放温室气体的可再生能源市场将会扩大。 在这种情况下,富士电机正在加速业务组合改革,并在可再生能源和分散型电源领域加快步伐,为社会做贡献。 可再生能源 获得 ...

变频器常见故障原因及预防措施分析——富士电机 变频器常见故障原因及预防措施分析——富士电机

1.主回路常见故障分析 主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障*由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的 ...

富士超声波流量计在供水中的应用 富士超声波流量计在供水中的应用

随着水资源日益紧张,供水企业对水表计量性能的要求也逐步提高。 各种计量仪表为适应供水行业的计量要求不断改进,从传统的机械水表向电子水表发展。近年来,电子技术、计算机技术和网络通讯技 ...

几种常用的污水处理检测仪表 几种常用的污水处理检测仪表

大家平时都关注整个污水处理的大行业,而在污水处理中发挥很大作用的污水处理检测仪表,相信一定很少关注,今天小编整理了几种常用的污水处理检测仪表,希望对大家有帮助。 一、超声波液位计 ...

富士电机追加400亿日元扩产功率半导体,未来或再加500 亿 富士电机追加400亿日元扩产功率半导体,未来或再加500 亿

日本富士电机(Fuji Electric)计划追加400亿日元(3.65亿美元)投资,扩产功率半导体。据悉,该公司生产的功率半导体主要用于空调、电动汽车等产品的电力系统。 据日经亚洲评论报道,富士电机 ...

CO2减排探讨,向无碳社会迈进 CO2减排探讨,向无碳社会迈进

上海连日发布红色高温预警,40.9℃的气温追平了1873年以来的最高记录。而北半球多地持续高温热浪事件的发生,其根本原因被认为是全球变暖趋势。 全球变暖正在以前所未有的速度发生着,几条来自 ...

变频器投入运行的调试方法—富士电机 变频器投入运行的调试方法—富士电机

通常按照变频器空载试运行、变频器带电机空载运行和带负荷调试运行三个步骤来完成,下面对这三个步骤详细介绍。 1**行变频器的空载试运行 **行变频器的空载试运行 首先检查变频器的所有接线是 ...

富士电机多轴放大器荣获“创新产品”奖 富士电机多轴放大器荣获“创新产品”奖

新自动化高峰论坛自开办以来,一直是促进产业交流,推动自动化应用水平的交流平台。富士电机荣幸受邀参与2018年第十四届“以数据为起点·让制造更卓越”为主题的MM·新自动化论坛。在论坛上,业 ...

超声波流量计与电磁流量计该怎么选? 超声波流量计与电磁流量计该怎么选?

作为当前流量测量领域中最主要的两种形式的流量计,应该怎样选择呢?小编从以下几个方面为大家阐述以下两者的特点,希望能在选型上提供一些建议。 一、超声波流量计 超声波流量计测量原理: ...

仪器仪表行业要向创新领域迈进 与数字经济深度融合 仪器仪表行业要向创新领域迈进 与数字经济深度融合

“把工业经济比作一条龙的话,仪器仪表行业就是‘龙之眼’。经过快速增长的阶段后,国内仪器仪表行业今后要强调沉淀、积累,围绕产品精度和可靠性提升创新能力。”11月26日,在浙江上虞举行的20 ...

栏目导航
客服中心

在线咨询:QQ


联系方式联系方式

联 系 人:黄经理

联系QQ:3271883383

联系电话:13522565663


扫码添加微信(手机端请先保存图片)

工作时间工作时间

工作日:9:00-17:00

节假日:仅处理紧急事件

Contact us

联系我们

联系电话 QQ咨询
QQ咨询

3271883383

公司地址
返回顶部