常見傳感器的種類和分類都有哪些
傳感器是如何組成的
傳感器組成:一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和變換電路三部分組成,有時(shí)還加上輔助電源。
敏感元件:
直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。
轉(zhuǎn)換元件:
傳感器的核心元件,以敏感元件的輸出為輸入,把感知的非電量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。轉(zhuǎn)換元件本身可以作為獨(dú)立傳感器使用,叫做元件傳感器。
變換電路:
把傳感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成便于處理、控制、記錄和顯示的有用電信號(hào)所涉及的有關(guān)電路。
常用傳感器
目前市面上的傳感器有很多類型,包括溫度傳感器,濕度傳感器,氣體傳感器等。
溫度傳感芯片系列為高集成度的數(shù)字模擬混合信號(hào)的智能傳感芯片,感溫原理基于半導(dǎo)體PN節(jié)溫度與帶隙電壓的特性關(guān)系,經(jīng)過小信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字校準(zhǔn)補(bǔ)償、輸出數(shù)字溫度,具有精度高、一致性好、壽命長(zhǎng)、功耗低、可編程配置靈活等優(yōu)點(diǎn)。
每顆芯片都有唯一的64位ID序列號(hào),并在出廠前根據(jù)溫度誤差特性進(jìn)行校準(zhǔn)系數(shù)的擬合,芯片內(nèi)部自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。 為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)應(yīng)用,芯片的ID搜索、測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)內(nèi)存訪問、功能配置等均基于數(shù)字單總線協(xié)議指令,上位機(jī)微處理器只需要一個(gè)GPIO端口便可進(jìn)行讀寫訪問。單總線通信接口通過共用一根數(shù)據(jù)總線來實(shí)現(xiàn)了多節(jié)點(diǎn)傳感采集與組網(wǎng)的低成本方案,傳輸距離遠(yuǎn)、支持節(jié)點(diǎn)數(shù)多,便于空間分布式傳感組網(wǎng)。芯片內(nèi)置非易失性EEPROM存儲(chǔ)單元,用于保存芯片ID號(hào)、高低溫報(bào)警閾值、溫度校準(zhǔn)修正值以及用戶自定義信息,如傳感器節(jié)點(diǎn)編號(hào)、位置信息等。
傳感器有哪些類型
傳感器按大類可以分成這幾類:電阻式傳感器,電感式傳感器,電容式傳感器,壓電式傳感器,磁電式傳感器,熱電式傳感器,光電式傳感器,數(shù)字式傳感器,光纖式傳感器,超聲波傳感器,熱敏傳感器,模擬傳感器等。傳感器的分類詳細(xì)介紹
傳感器的分類
按用途
壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。
按原理
振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。
按輸出信號(hào)
模擬傳感器:將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。
數(shù)字傳感器:將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。
膺數(shù)字傳感器:將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。
開關(guān)傳感器:當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
溫度傳感器種類
溫度傳感器按照測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分。
接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸,又稱溫度計(jì)。溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡,從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi),溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。
非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸,又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速(瞬變)對(duì)象的表面溫度,也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。
溫度傳感器五中最常見的類型包括
1、熱敏電阻
2、熱電偶
3、RTD(電阻溫度檢測(cè)器)
4、數(shù)字溫度計(jì)IC
5、模擬溫度計(jì)IC
壓力傳感器
壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號(hào),并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同的測(cè)試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器
壓力傳感器種類
主要有應(yīng)變式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器等。
壓力傳感器工作原理
應(yīng)變片壓力傳感器原理
電阻應(yīng)變片壓力傳感器的核心部分是電阻應(yīng)變片,當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí),其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí),長(zhǎng)度減小而截面增加,電阻值則會(huì)減小。
陶瓷壓力傳感器原理
抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)。
擴(kuò)散硅壓力傳感器原理
介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上,使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,和用電子線路檢測(cè)這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。
藍(lán)寶石壓力傳感器原理
利用應(yīng)變電阻式工作原理,在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,該形變被硅- 藍(lán)寶石敏感元件感知后,其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化,變化的幅度與被測(cè)壓力成正比。
壓電壓力傳感器原理
當(dāng)薄圓筒內(nèi)側(cè)受到壓力作用時(shí),圓筒的內(nèi)張力增大,從而使其固有振動(dòng)頻率升高。圓筒的固有振動(dòng)頻率的測(cè)量精度決定于筒的諧振品質(zhì)因數(shù)Q、信號(hào)處理電路和時(shí)鐘信號(hào)精度。
傳感器的分類
由不同的作者和專家對(duì)傳感器進(jìn)行了幾種分類。有些非常簡(jiǎn)單,有些非常復(fù)雜。傳感器的以下分類可能已經(jīng)由本領(lǐng)域的專家使用,但這是傳感器的非常簡(jiǎn)單的分類。
在傳感器的第一分類中,它們分為主動(dòng)和被動(dòng)。有源傳感器是需要外部激勵(lì)信號(hào)或功率信號(hào)的傳感器。
另一方面,無源傳感器不需要任何外部電源信號(hào)即可直接產(chǎn)生輸出響應(yīng)。
另一種分類是基于傳感器中使用的檢測(cè)手段。一些檢測(cè)手段是電,生物,化學(xué),放射性等。
下一個(gè)分類基于轉(zhuǎn)換現(xiàn)象,即輸入和輸出。常見的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象包括光電,熱電,電化學(xué),電磁,熱光等。
傳感器的最終分類是模擬和數(shù)字傳感器。模擬傳感器產(chǎn)生模擬輸出,即相對(duì)于被測(cè)量的連續(xù)輸出信號(hào)。
與模擬傳感器相比,數(shù)字傳感器可處理離散或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。本質(zhì)上,用于轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)臄?shù)字傳感器中的數(shù)據(jù)是數(shù)字的。
傳感器原理及分類
以下是在各種應(yīng)用中常用的不同類型的傳感器的列表。所有這些傳感器都用于測(cè)量諸如溫度,電阻,電容,傳導(dǎo),熱傳遞等物理特性之一。
溫度感應(yīng)器
接近傳感器
加速度計(jì)
紅外傳感器(紅外傳感器)
壓力傳感器
光傳感器
超聲波傳感器
煙霧,氣體和酒精傳感器
觸控感應(yīng)器
色彩感應(yīng)器
濕度傳感器
傾斜傳感器
流量和液位傳感器
我們將簡(jiǎn)要介紹一下上述傳感器中的少數(shù)幾個(gè)。隨后將添加有關(guān)傳感器的更多信息。頁面末尾提供了使用上述傳感器的項(xiàng)目列表。
流量傳感器是為測(cè)量液體、氣體或者油等粘性介質(zhì)的流量提供了一種了不起的解決方案。
目前在中國(guó),我們比較常見的熱式原理的流量傳感器有下面幾種:
塑料外殼熱式流量傳感器
不銹鋼外殼流量傳感器
防爆型流量傳感器
齒輪流量傳感器