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
富士电机员工携手   为自然生态做贡献 富士电机员工携手 为自然生态做贡献

因为水域互相交汇全线贯通,每个国家,地域所排污的废弃物都是聚集在深海里,海洋垃圾早已变成了一个全球性难题。大部分的海洋垃圾都集聚在五个人迹罕见的地区,这种地区各自落在中国太平洋,比 ...

富士超声波流量计为什么替代传统普通流量计 富士超声波流量计为什么替代传统普通流量计

超声波流量计之所以替代传统普通流量计,主要原因就是在测量结果上更为精准,不会受到任何外界因素的干扰和影响,保证在工作中具有更安全可靠的优势性能,测量量程也会更为宽泛。为了发挥出更好 ...

面对框架相同的断路器,我该如何选? 面对框架相同的断路器,我该如何选?

继上次发布断路器答疑后,我们又陆续收到新的断路器咨询,本次筛选出关注率较高的“保护功能”方面的问题做答疑: ① “保护功能"到底是什么? ② "动作特性曲线"该怎么看? ③ 选型时,面对 ...

富士电机高效、节能、安全中频感应炉 富士电机高效、节能、安全中频感应炉

自一九六三年以来,我们已经生产了2000多台感应电炉,其中包括:85T/60T 铸铁用沟型感应电炉,40T铸铁用坩埚型感应电炉,60T铜合金坩埚型感应电炉等日本最大的产品记录,市场占有率日本第一。 ...

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 ...

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 ...

变频节能技术在电气设备中的应用(富士电机) 变频节能技术在电气设备中的应用(富士电机)

随着我国工业生产的快速发展,电气设备应用范围越发广泛,为提高电气设备整体性能,采用变频节能技术具有很好的效果。变频技术在提高电气设备运行效率的同时,还能够减少设备运行损耗。下面文章 ...

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 ...

富士电机—大功率变频器型号如何选择 富士电机—大功率变频器型号如何选择

为了让电机实现了更**率且可以工况可控的运行,避免造成电机传动系统功率的浪费,变频器应运而生。但由于电机负载类型繁多,对所配变频器的功能需求也是各有不同,那么该如何给电机选择合适的变 ...

你真的选对断路器了吗? 你真的选对断路器了吗?

如何选择断路器? 其实不知道断路器选择步骤的人还不在少数,富士电机的建议是,按照下述7个步骤,就可以大致选择好断路器的型号。 负载为马达时,为什么必须用断路器+电磁开关进行保护? 那 ...

解决好抗干扰问题,是变频器应用过程中的关键! 解决好抗干扰问题,是变频器应用过程中的关键!

变频器是将工频电源转换为变频电源的一种装置,介于工频电源与用电设备之间。变频器是比较典型的电力电子装置,其硬件核心是电力电子元器件和微处理器芯片。电力电子元器件、输入输出铜排与前端 ...

行业与需求融为一体加快拓展新领域 行业与需求融为一体加快拓展新领域

随着“中国制造2025”的提出和科技对于新工业的促进作用日益加大,自动化产业开始回暖,变频器市场在经过前两年的低迷后,重新焕发出生机与活力。作为世界知名电气自动化产品及系统提供商的富士 ...

保障粮食安全,离不开仪器仪表“黑科技” 保障粮食安全,离不开仪器仪表“黑科技”

民为国基,谷为民命,勤俭节约是中华民族的优良传统,粮食安全是国家安全的重要基础。当前国内外安全形势错综复杂,突如其来的疫情使得全球粮食安全面临多重挑战。202010月16日是世界粮食日,中 ...

富士电机为大众服务    创安全  节能  可操作中频感应炉 富士电机为大众服务 创安全 节能 可操作中频感应炉

大家都知道,铸造行业是我国的一个加工制造业发展趋势中的根本,铸造行业的技术性发展趋势及其水准,限定了加工制造业的发展趋势。富士电机根据本身很多年累积的技能,运用优秀的IGBT技术及电气 ...

额温计测出的体温忽高忽低怎么办?听计量专家解答额温计十大疑问 额温计测出的体温忽高忽低怎么办?听计量专家解答额温计十大疑问

疫情期间,市民进小区、进公司、进商场,都需要被测一下体温,而针对红外额温计、耳温枪等器具的疑问也不少。记者就市民关心的问题采访了上海市市场监管局计量处专家,解答关于额温计的一些疑问 ...

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 ...

变频器的正常选型和容量匹配其实很重要! 变频器的正常选型和容量匹配其实很重要!

如何正常的进行变频器的选型工作,是众多企业技术人员和业务人员所面临的困难,此外,单就变频器本体进行选择,而不考虑变频器选型和容量匹配是否合适,也是不科学的。下面文章将介绍 一、根据 ...

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 ...

富士变频器——如何消除变频器电磁干扰? 富士变频器——如何消除变频器电磁干扰?

变频器干扰的来源来自外部电网的干扰。 电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备 ...

变频器干扰问题的解决方案—富士电机 变频器干扰问题的解决方案—富士电机

变频器干扰的常见现象 1.换热站变频器一开,压力变送器就乱跳; 2.用变频器控制供水当中,压变作为采集压力的信号,压变受变频器干扰; 3.当变频器启动电机时,压变信号不稳,跳动厉害; 4. ...

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