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
【深入解读】安全仪表系统(SIS)的网络安全 【深入解读】安全仪表系统(SIS)的网络安全

当企业开始实施安全仪表系统(SIS)项目时,利益相关者必须做出的第一个决策就是选择系统架构。通过遵循国际网络安全标准(例如IEC 62443(ANSI/ISA 62443系列标准)以及国际过程工业自动化用户 ...

9个核能创新创优产业项目集中落地,选择大口径应用富士超声波流量计 9个核能创新创优产业项目集中落地,选择大口径应用富士超声波流量计

中国经济导报、中国开展网 许红波、祝华伟、记者尹明波报道 10月15日,由威海市政府、山东省动力局和国家电投集团一起主办的“中国山东核能(配备)工业开展推介会”在山东威海荣成市召开,共 ...

富士变频器——变频器与软启动器的区别 富士变频器——变频器与软启动器的区别

变频器和软启动器其实是俩种完全不同用途的产品。变频器主要用在电机调速的地方,变频器拥有软启动器以及其他启动器的性能的同时,在启动特性上较其他的启动器装置也有很大的优势。在目前的启动 ...

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。 ...

聚焦智能制造,华南区富士电机技术交流会再掀热潮 聚焦智能制造,华南区富士电机技术交流会再掀热潮

6月26日,由富士电机(中国)有限公司、中国传动网、中国运动控制产业联盟联合主办的“2019华南区富士电机系统产品智能制造技术交流会”在华南自动化展中国运动控制产业联盟精品展区(深圳会展 ...

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 ...

富士电机功率半导体讨论会正式拉开帷幕 富士电机功率半导体讨论会正式拉开帷幕

19年3月16日,富士电机功率半导体讨论会在广州市隆重举行。邀约了来自于全国各地的客户及代理商约90余名。富士电机期待根据此次讨论会的宣传教育內容与诸位开展深层的沟通交流,让大伙儿对富士 ...

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. ...

如何参数初始化? 如何参数初始化?

将H03设定为1,可进行参数初始化,需要STOP按键+上升按键双键操作。

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 ...

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 ...

变频器技术在注塑机中的应用 变频器技术在注塑机中的应用

注塑成型是将热塑性塑料制成各种制品的主要成型方法之一,与其它塑料成型方法相比,注塑法具有可以成型结构复杂、尺寸***的制品,对塑料适应性强,成型周期短,生产效率高及易于实现自动化等优 ...

富士电机变频器使用方法 富士电机变频器使用方法

富士电机变频器在使用过程中有很多注意事项。以下是一些需要学习的方法。   环境温度对变频器的使用寿命影响很大。每升10℃,变频器的使用寿命就会减半,所以必须解决周围环境温度和变频器散 ...

富士超声波流量计与安装与精度关系 富士超声波流量计与安装与精度关系

富士超声波流量计探头安装方式及方位。一般有两种探头安装方式:V法和Z法,经验表明在不影响信号接收的情况下,V法测量精度高于Z法。由于V法探头安装便于精确定位,因此测量误差主要来自流态和 ...

变频器控制电机漏电原因及措施 变频器控制电机漏电原因及措施

漏电问题产生的原因 我们都知道电动机的三相定子绕组流过电流产生旋转磁场,根据磁电感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势,此电动势的大小就取决于变频器IGBT的开关频率的大小,由于高 ...

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 ...

食用油的生产加工中可以选用超声波流量计吗 食用油的生产加工中可以选用超声波流量计吗

小流量超声波流量计可以用于大豆油的流量测量吗? 食用油的加工过程中有多个环节需要用到流量计来对管道中流出多少油的体积以及重量进行测量。生产加工食用油的企业需要对初步提炼出来的毛油和 ...

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 ...

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 ...

变频器维修中的检测技巧经验积累 变频器维修中的检测技巧经验积累

1、固定电阻器的检测。 A、将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。为了提高测量精度,应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系,它的中 ...

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