国度标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感触感染规定的被测量并按照必定的规律转换成可用旌旗灯号的器件或装配,平日由敏感元件和转换元件构成”。传感器是一种检测装配,能感触感染到被测量的信息,并能将检测感触感染到的信息,按必定规律变换成为电旌旗灯号或其他所需情势的信息输出,以知足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等请求。它是实现主动检测和主动控制的重要环节。
二、传感器的分类
电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加快度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻置魅如许的一种器件。重要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。
今朝对传感器尚无一个同一的分类办法,但比较常用的有如下三种:
1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器
2、按传感器工作道理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
一、传感器的定义
3、按传感器输出旌旗灯号的性质分类,可分为:输出为开关量(“1”和"0”或“开”和“关”)的开关型传感器;输出为模仿型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。
关于传感器的分类:
1.按被测物理量分:如:力,压力,位移,温度,角度传感器等;
2.按照传感器的工作道理分:如:应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等;
(1)能量转换型:如:压电式、热电偶、光电式传感器等;
(2)能量控制型:如:电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等;
4.按照传感器工作机理分:
(1)构造型:如:电感式、电容式传感器等;
(2)物性型:如:压电式、光电式、各类半导体式传感器等;
5.按照传感器输出旌旗灯号的情势分:
(1)模仿式:传感器输出为模仿电压量;
(2)数字式:传感器输出为数字量,如:编码器式传感器。
三、传感器的静态特点
传感器的静态特点是指对静态的输入旌旗灯号,传感器的输出量与输入量之间所具有互相关系。因为这时输入量和输出量都和时光无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特点可用一个不含时光变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特点曲线来描述。表征传感器静态特点的重要参数有:线性度、灵敏度、分辨力和迟值寥。
四、传感器的动态特点
所谓动态特点,是指传感器在输入变更时,它的输出的特点。在实际工作中,传感器的动态特点常用它对某些标准输入旌旗灯号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入旌旗灯号的响应轻易用实验办法求得,并且它对标准输入旌旗灯号的响应与它对随便率性输入旌旗灯号的响应之存放在必定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入旌旗灯号有阶跃旌旗灯号和正弦旌旗灯号两种,所以传感器的动态特点也常用阶跃响应和频率响应来表示。
3.按照传感器转换能量的方法分:
五、传感器的线性度
平日情况下,传
英国沃森WSEN进口传感器感器的实际静态特点输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有平均刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特点曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个机能指标。
拟合直线的拔取有多种办法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特点曲线上各点误差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
六、传感器的灵敏度
灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变更△y对输入量变更△x的比值。
它是输出一输入特点曲线的斜率。如不雅传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵敏度S是一个常数。不然,它将随输入量的变更而变更。
灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变更1mm时,输出电压变更为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm。
当传感器的输出、输入量的量纲雷同时,灵敏度可懂得为放大年夜倍数。
进步灵敏度,可获得较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。
七、传感器的分辨力
分辨力是指传感器可能感触感染到的被测量的最小变更的才能。也就是说,如不雅输入量大年夜某一非零值迟缓地变更。当输入变更值未跨越某一数值瓯,传感器的输出不会产生变更,即传感器对此输入量的变更是分辨不出来的。只有当输入量的变更跨越分辨力时,其输出才会产生变更。
八、电阻式传感器
平日传感器在满量程范围内各点的分辨力并不雷同,是以常用满量程中能使输出量产生阶跃变更的输入量中的最大年夜变更值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。
九、电阻应变式传感器
传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力感化下产活力械形变,大年夜而使电阻值随之产生响应的变更。电阻应变片重要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(平日是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等长处。
十、压阻式传感器
压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥情势。当基片受到外力感化而产生形变时,各电阻值将产生变更,电桥就会产生响应的不均衡输出。
用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料重要为硅片和锗片,硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的看重,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为广泛。
十一、热电阻传感器
热电阻传感器主如果应用电阻值随温度变更而变更这一特点来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度请求比较高的场合,这种传感器比较实用。今朝较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大年夜、线性好、机能稳定、应用温度范围宽、加工轻易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。
十二、传感器的迟滞特点
迟滞特点表征传感器在正向(输入量增大年夜)和反向(输入量减小)行程间输出-一输入特点曲线不一致的程度,平日用这两条曲线之间的最大年夜差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。
迟滞可由传感器内部元件存在能量的接收造成。(end)