傳感器電路工作原理,傳感器的工作原理是什么?


1、傳感器的工作原理是什么?
傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
1、敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關(guān)系的物理量信號;
2、轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉(zhuǎn)換為電信號;
3、變換電路負(fù)責(zé)對轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號進(jìn)行放大調(diào)制;
4、轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。
傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還建立新型工業(yè),從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。
在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,傳感器更具有突出的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化,短到s的瞬間反應(yīng)。
此外,還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、超弱磁場等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。
許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。
2、傳感器的原理是?
傳感器的原理是?
傳感器是一種檢測裝置,它的基本原理是通過敏感元件及轉(zhuǎn)換元件把特定的被測信號,按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種“可用信號”并輸出,以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示和控制等要求。其作用是將來自外界的各種信號轉(zhuǎn)換成電信號。
傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
3、傳感器的工作的原理是什么
1.傳感器的原理
傳感器是一種裝置,它利用一定的規(guī)律將探測到的量轉(zhuǎn)換成易于處理的其他物理量。例如,尺子是一種非常簡單的傳感器。它以一定的間隔標(biāo)記刻度,刻度是一定的定律,然后根據(jù)這個(gè)定律進(jìn)行測量,物體的長度,以及便于應(yīng)用的數(shù)字距離。
比如光敏電阻器是一種光電轉(zhuǎn)換器,它由特定的材料制成,使其電阻在光的影響下在一定范圍內(nèi)按比例變化。要理解傳感器,您必須首先確定您想要理解的傳感器的應(yīng)用范圍,然后再了解更多。但歸根到底,傳感器的基本原理是利用一定的規(guī)律將被測量轉(zhuǎn)換成其他易于處理的物理量,必須有一個(gè)特定的規(guī)律存在于傳感器本身。
2. 傳感器原則特性
靜態(tài)特性——傳感器的靜態(tài)特性是指靜態(tài)輸入信號在傳感器的輸出和輸入之間的相關(guān)性。
動(dòng)態(tài)特性——所謂的動(dòng)態(tài)特性是指當(dāng)輸入發(fā)生變化時(shí)傳感器的輸出特性。在實(shí)際工作中,傳感器的動(dòng)態(tài)特性通常用其對特定標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。
線性——在正常情況下,傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是一條曲線,而不是直線。在實(shí)際工作中,為了使儀表具有均勻的標(biāo)度讀數(shù),常采用擬合直線來近似實(shí)際特性曲線,線性度(非線性誤差)是該近似度的性能指標(biāo)。
4、電感式傳感器的工作原理?
電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng),利用線圈自感或互感系數(shù)的變化來實(shí)現(xiàn)非電量電測,把被測量如位移、壓力、振動(dòng)、應(yīng)變、流量等參數(shù)轉(zhuǎn)換為電感量變化。
電感式傳感器分為3種類型:
1、改變氣隙厚度δ的自感傳感器,即變間隙式電感傳感,傳感器的氣隙δ隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小。
2、改變氣隙截面S的自感傳感器,即變截面式電感傳感器,傳感器的鐵芯和銜鐵之間的相對覆蓋面積( 即磁通截面) 隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻,它的靈敏度為常數(shù),線性度也很好。
3、同時(shí)改變氣隙厚度δ和氣隙截面S的自感傳感器,即螺管式電感傳感器。它是由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成,工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化,銜鐵隨被測物體移動(dòng)時(shí)改變了線圈的電感量。
電感式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)
一、電感式傳感器優(yōu)點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)簡單,可靠。
2、靈敏度高,最高分辨力達(dá)0.1μm。
3、測量精確度高,輸出線性度可達(dá)±0.1% 。
4、輸出功率較大,在某些情況下可不經(jīng)放大,直接接二次儀表。
二、電感式傳感器缺點(diǎn)
1、傳感器本身的頻率響應(yīng)不高,不適于快速動(dòng)態(tài)測量。
2、對激磁電源的頻率和幅度的穩(wěn)定度要求較高。
3、傳感器分辨力與測量范圍有關(guān),測量范圍大,分辨力低,反之則高。
電感式傳感器,是指利用金屬導(dǎo)體的渦流效應(yīng)和金屬線圈的電磁感應(yīng)特性制造的具有金屬檢測功能的電子檢測裝置,有圓柱形、長方形和C字形等多種結(jié)構(gòu),通常也被叫作電感式接近開關(guān)。
一、電感式傳感器的工作原理
電感式傳感器(電感式接近開關(guān))由振蕩器、開關(guān)電路及放大電路三部分組成。振湯器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場,當(dāng)金屬目標(biāo)接近磁場并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí),金屬目標(biāo)內(nèi)部產(chǎn)生感生渦流,渦流產(chǎn)生的磁場倒過來影響線圈的磁場,從而導(dǎo)致振蕩器衰減直至停振,振蕩器的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號,觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件,從而實(shí)現(xiàn)非接融式檢測功能。
二、電感式傳感器的類型
電感式傳感器(電感式接近開關(guān))只能用于檢測金屬目標(biāo),且對不同金屬(鐵、不銹鋼、銅、鋁等)的檢測距離不同;對于同一檢測目標(biāo),同品牌接近開關(guān)直徑越大檢測距離越遠(yuǎn)。根據(jù)輸出信號的不同類型,電感式傳感器可分為模擬量電感式傳感器和開關(guān)量電感式傳感器。
模擬量電感式傳感器即模擬量電感式接近開關(guān),用于檢測金屬目標(biāo)與電感式接近開關(guān)端部的距離,輸出電壓隨距離的變化呈線性變化,檢測范圍一般在1-20mm之間,電壓型輸出型電感式傳感器輸出電壓范圍為0-10V,電流型輸出型電感式傳感器輸出電流范圍為4-20mA。
開關(guān)量電感式傳感器即開關(guān)量電感式接近開關(guān),用于檢測開關(guān)量電感式接近開關(guān)端部是否存在金屬目標(biāo),檢測距離在1-10mm不等。電感式接近開關(guān)通常具有狀態(tài)指示燈,常開型接近開關(guān)接通電源燈滅(輸出0V),檢測到金屬燈亮(輸出24V),常閉型接近開關(guān)接通電源燈亮,檢測到金屬燈滅。開關(guān)量電感式接近開關(guān)的最大檢測頻率在500Hz左右。
三、電感式傳感器的功能
模擬量電感式接近開關(guān)輸出信號為模擬量,能對金屬目標(biāo)與檢測端部的距離進(jìn)行測量,其典型應(yīng)用是被當(dāng)作張力控制系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)模塊的反饋信號使用,張力控制系統(tǒng)活動(dòng)輥的高度隨物料張力變化上下移動(dòng),活動(dòng)輥的位移信號通過模擬量電感式接近開關(guān)被送入PID調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行電機(jī)速度調(diào)節(jié),以便維持物料張力平衡。 模擬量電感式接近開關(guān)為非接觸式檢測裝置,在紡織、造紙、包裝、材料等行業(yè)物料張力控制系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。
開關(guān)量電感式接近開關(guān)輸出信號為數(shù)字量,能對金屬目標(biāo)進(jìn)行存在性檢測,通常在電控系統(tǒng)中作為碼盤定位、凸輪同步、脈沖測速等功能使用。開關(guān)量電感式接近開關(guān)為非接觸式檢測裝置,在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域都有應(yīng)用。
總結(jié):電感式傳感器即電感式接近開關(guān),其外殼由金屬材料制成防水防油,不受光照、溫濕度、震動(dòng)、非金屬粉塵等環(huán)境因素影響,具有頻率響應(yīng)快、抗干擾能量強(qiáng)、檢測準(zhǔn)確、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),在各個(gè)行業(yè)的數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)械、安防設(shè)備、包裝設(shè)備等方面都得到了廣泛應(yīng)用。
責(zé)任編輯:David
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