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
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 ...

变频器控制柜应用——富士电机 变频器控制柜应用——富士电机

主要产品及功能介绍 1.1 给水变频柜 (1)普通型给水变频柜:该产品可同时控制一台水泵电动机变频供水和一台水泵电动机工频补水,水泵电动机功率在0.75KW至5.5KW之间。该产品得供水能力可满足 ...

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 ...

实现行业前沿的低损耗,扩容分立IGBT XS系列产品线 实现行业前沿的低损耗,扩容分立IGBT XS系列产品线

富士电机株式会社(总部坐落日本东京,总裁北泽通宏)很快乐宣告在其分立IGBT*1 XS系列产品线中增加了额定电压为1200 V的产品,可提供职业前沿的低损耗。 跟着国际离实现低碳化社会越来越近, ...

进口超声波流量计发展现状 进口超声波流量计发展现状

富士超声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式流量计,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计一起组成明渠流量计可进行敞开水流的流量测量 ...

我国仪器仪表行业进入全新发展时期。 我国仪器仪表行业进入全新发展时期。

尽管处在全球经济不景气的背景下,但仪器仪表行业的发展还是一直保持着稳步上升的趋势,而且增长速度并没有放缓。事实上,无论是外资仪器仪表企业开始采用收购兼并、委托生产等投资max3232EUE+T ...

富士电机与一带一路 富士电机与一带一路

一年一度的上海旅游节又如约到来。今年的旅游节主题是“相约一带一路”,旨在加强与丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路沿线各国、各地区旅游交流合作。在此主题之下,我们发现今年在全部的23个 ...

变频器的5种控制方式—富士电机 变频器的5种控制方式—富士电机

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行 ...

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 ...

富士电机—变频器到底是如何变频的 富士电机—变频器到底是如何变频的

在自动感应电动机出现以来,交流发电机的形式已经存在变频操作。更改发电机的转速,并更改其输出频率。在高速晶体管出现之前,这是改变电机转速的主要途径之一,但由于发电机转速降低了输出频率 ...

富士电机船舶废气清洁系统首批发货 富士电机船舶废气清洁系统首批发货

2018-10-22 富士电机柱式会社(总部位于日本东京,总裁为Michihiro Kitazawa)于今天宣布公司通过其千叶工厂首次装运船舶废气清洁系统(EGCS)。 1.背景 为了减少空气污染物硫氧化物(SOx) ...

那些年我们一起“装”过的变频器 那些年我们一起“装”过的变频器

1、首先确认变频器的安装环境 I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0——55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,***好控制在4 ...

变频器的允许电流与过程时间呈反时限关 变频器的允许电流与过程时间呈反时限关

在电动机起动(加速)的过程中电动机不仅要负担稳速运行的负载转矩,还要负担加速转矩,如果生产机械对起动(加速)时间无特殊要求,可适当延长起动(加速)时间来避让峰值电流。若生产机械对起 ...

水利局启用富士进口便携式超声波流量计测量 水利局启用富士进口便携式超声波流量计测量

目前企业生产用水的计量,多为地方水利局现场安装电磁流量计或着固定式超声波流量计作为计量的眼睛,时刻盯着企业用水,以保护公共资源的使用,杜绝浪费。 在固定式电磁流量计或固定式超声波流 ...

仪器仪表行业发展现状如何? 仪器仪表行业发展现状如何?

高端仪器仪表的国产化一直是国内配备制作业的软肋。在今年的全国两会,这一话题被多位代表委员提起,并引发广泛评论。 仪器仪表职业展开现状怎么?怎样打破高端科学仪器商场被国外厂商长时间独 ...

发售凭借低损耗性能助力生产设备节能的“X系列IGBT-IPM” 发售凭借低损耗性能助力生产设备节能的“X系列IGBT-IPM”

富士电机株式会社(代表取缔役社长:北泽通宏;总公司:东京都品川区)现发售功率半导体产品“X系列IGBT-IPM※1”,此款产品搭载最新第7代“X系列”芯片,损耗大幅降低,特发此通知。 1.背景 ...

富士电机完成对通用型变频器“FRENIC-MEGA系列”的大幅升级改造 富士电机完成对通用型变频器“FRENIC-MEGA系列”的大幅升级改造

富士电机株式会社(代表取缔役社长:北泽通宏,总公司:东京都品川区)着眼于出产现场的功率进步,已完成对通用型变频器“FRENIC-MEGA系列”的大幅升级改造,特此通知。 ※呼应特性:输出信号 ...

通用变频器矢量控制的基本原理 通用变频器矢量控制的基本原理

矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电 ...

技术分享 ▏超声波流量计的常见五大故障及解决方法 技术分享 ▏超声波流量计的常见五大故障及解决方法

超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一 ...

智见∣中日专家解码锂电池叠片卷绕机行业关键技术 智见∣中日专家解码锂电池叠片卷绕机行业关键技术

随着手机、数码产品、笔记本电脑、电动玩具、军工、新能源汽车、便携式医疗设备等领域大量采用锂电池作为电源,国内锂电池产业获得了迅猛发展。作为锂电池制造设备的重要环节,叠片卷绕机的市场 ...

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