五種常用的傳感器原理和應(yīng)用

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五種常用的傳感器類型

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一些常用的傳感器及其原理和應(yīng)用說明如下：
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（一）溫度傳感器
: f  A$ h) |- M' L7 ~7 t
　　該設(shè)備從源頭收集有關(guān)溫度的信息，并轉(zhuǎn)換成其他設(shè)備或人可以理解的形式,。溫度傳感器的最佳例證是玻璃水銀溫度計(jì),，會(huì)隨著溫度的變化而膨脹和收縮,。外部溫度是溫度測(cè)量的來源,，觀察者觀察汞的位置以測(cè)量溫度,。溫度傳感器有兩種基本類型：
$ _8 y" L9 W& S, V, D1 g. n- B
3 I# @% y4 M% @! L  }! }·接觸式傳感器

( m5 K4 E1 n8 I2 N: z! |這種類型的傳感器需要與被感測(cè)對(duì)象或介質(zhì)直接物理接觸,。它們可以在在很大的溫度范圍內(nèi)監(jiān)控固體,、液體和氣體的溫度。
7 j$ O* E" |" m( |+ F" _( W  R
! x) O% G5 c/ B4 _·非接觸式傳感器
2 V' x+ T; v7 B; u6 G; v) V
這種類型的傳感器不需要與被檢測(cè)的物體或介質(zhì)發(fā)生任何物理接觸,。它們監(jiān)控非反射性固體和液體,，但由于天然透明性，因此對(duì)氣體無用,。這些傳感器使用普朗克定律測(cè)量溫度,。該定律處理從熱源輻射的熱量以測(cè)量溫度,。
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　　不同類型溫度傳感器的工作原理及實(shí)例

  p- v) Z  ]; D  K2 I　　（i）熱電偶——它們由兩根電線（每根均為不同的均勻合金或金屬）組成,，通過在一端的連接形成測(cè)量接頭,，該測(cè)量接頭對(duì)被測(cè)元件開放。電線的另一端端接到測(cè)量設(shè)備,，在此形成參考結(jié),。由于兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，電流流過電路,，測(cè)量得到的毫伏來確定結(jié)點(diǎn)的溫度,。熱電偶示意圖如下。
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4 C9 ]: S% ?7 _" ^　�,。╥i）電阻溫度檢測(cè)器（RTD）——這是一種熱電阻,，其制造目的是隨著溫度的變化改變電阻，它們比任何其他溫度檢測(cè)設(shè)備都貴,。電阻式溫度探測(cè)器示意圖如下,。

9 J; y8 l# f1 T) U7 j/ ?. E7 E% o# h　　（iii）熱敏電阻——它們是另一種電阻,，電阻的大變化與溫度的小變化成正比,。

' q7 S% t& v; O（二）紅外傳感器
" \0 h! w. f. L- e, C
' s4 O& ]7 L% B2 m# k. y8 }　　該設(shè)備發(fā)射或檢測(cè)紅外輻射以感知環(huán)境中的特定相位。一般來說,，熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發(fā)出的,，紅外傳感器檢測(cè)到這種人眼看不見的輻射。
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優(yōu)勢(shì)
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1 s. _( N0 l3 b  _  `$ F易于連接,，市場(chǎng)上現(xiàn)貨供應(yīng)

缺點(diǎn)
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8 k' P  K1 K: U  B4 H受到周圍噪音干擾,，如輻射、環(huán)境光等,。

+ R. d, e& ^3 q' i3 q! Q工作原理
, p! G. I0 e$ M9 h8 F1 K" E
/ R( _0 b+ z! A( B0 O8 \1 U　　其基本思想是利用紅外發(fā)光二極管向物體發(fā)射紅外光,。同一類型的另一個(gè)紅外二極管將用于探測(cè)物體反射波。紅外Led傳感器工作原理簡(jiǎn)圖如下所示,。
# L# Q- D. v! Y. r& r
　　當(dāng)紅外接收器受到紅外光照射時(shí),，導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生電壓差。由于產(chǎn)生的電壓很小,，很難被檢測(cè)到,，因此使用運(yùn)算放大器（運(yùn)放）來準(zhǔn)確地檢測(cè)低電壓。
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　　測(cè)量物體與接收傳感器的距離：紅外傳感器組件的電特性可用于測(cè)量物體的距離,，當(dāng)紅外接收器受到光照時(shí),，導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生電位差。
) a8 B" H: `8 c7 Q. A! p
1 i8 T  A( y/ S, m應(yīng)用
- S: W% w+ D- B
: ~; L; [1 [  F, e- w, O5 y, W
" \+ {  y! n& F- ]' k) _( }熱成像
8 E$ W2 w, j4 t( M7 W4 s根據(jù)黑體輻射定律,，可以使用熱成像來觀察有或沒有可見光的環(huán)境,。
·加熱
紅外線可用于烹飪和加熱食物,，它們能把飛機(jī)機(jī)翼上的冰帶走。它們廣泛應(yīng)用于印刷印染,、塑料成型、塑料焊接等工業(yè)領(lǐng)域,。
·光譜學(xué)
8 n6 R! Z" D# k4 F. u, ~- O! B7 l這項(xiàng)技術(shù)通過分析組成鍵來識(shí)別分子,，這項(xiàng)技術(shù)利用光輻射來研究有機(jī)化合物。
·氣象
當(dāng)氣象衛(wèi)星配備有掃描輻射計(jì)時(shí),，可以計(jì)算云層高度,、陸地和地表溫度。
·光生物調(diào)節(jié)
用于癌癥患者的化療,，這是用來治療抗皰疹病毒,。
·氣候?qū)W
  i5 @/ x9 `+ w! r4 C2 z監(jiān)測(cè)大氣和地球之間的能量交換。
- x1 K5 O3 M7 r. ?; M·通信
紅外線激光為光纖通信提供光,。這些輻射也用于手機(jī)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備之間的短程通信,。


2 F3 c7 Y: b. y1 X（三）紫外線傳感器
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. i; Z* K1 O- z5 B% n1 S　　這些傳感器測(cè)量入射紫外線的強(qiáng)度或功率。這種電磁輻射的波長(zhǎng)比x射線長(zhǎng),，但仍比可見光短,。一種被稱為聚晶金剛石的活性材料正被用于可靠的紫外傳感，紫外線傳感器可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境暴露在紫外線輻射下的情況,。

選擇紫外線傳感器的標(biāo)準(zhǔn)
( H) L1 U6 h0 L
·紫外傳感器可以檢測(cè)到的波長(zhǎng)范圍（納米）
5 R0 N, t! W* W' l* T$ E5 {
# Q6 K- t7 p: N1 s& q9 ^) N·工作溫度
7 _, A, ^2 O0 {' _
) ]5 E3 S; x, T7 H2 [) ^( X·準(zhǔn)確度
1 o; [) g# c; S5 C2 n1 b
  F" G0 v6 q) H3 Q* z! \5 {·重量
7 T- m# i# Y4 H3 O9 |' G1 s9 b; A8 P
·功率范圍

工作原理

: \5 L2 M& o5 m! j+ @- Y　　紫外線傳感器接收一種類型的能量信號(hào),，并傳輸不同類型的能量信號(hào)。
% w- f3 `: k2 w' {; \
　　為了觀察和記錄這些輸出信號(hào),，它們被導(dǎo)向電表,。為了生成圖形和報(bào)告，輸出信號(hào)被傳輸?shù)侥��?shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）,，然后再通過軟件傳輸?shù)接?jì)算機(jī),。

, k2 |9 S0 ?- [0 h示例包括：
% f- S# X9 e( F! t# }
& v8 a( j, P5 f' r" b& j: m·紫外線光電管是一種輻射敏感的傳感器，用于監(jiān)測(cè)紫外線空氣處理,、紫外線水處理和太陽(yáng)輻射,。

& P( U: [5 N/ r3 w+ W& J·光傳感器測(cè)量入射光的強(qiáng)度。

4 J/ {9 r8 k/ a) \·紫外光譜傳感器是用于科學(xué)攝影的電荷耦合器件（CCD）,。
" H) C6 H( s6 @% O) v( ^
) ~; |8 j4 E* p$ E/ D  t+ y0 p·紫外線探測(cè)器,。
5 s: |! K+ w7 w" g, w
) \$ S* R3 s- O) {; O! J# U·殺菌紫外線探測(cè)器。

·光穩(wěn)定性傳感器,。
' I+ J5 P# F( q
8 A# U4 C3 `9 n& B應(yīng)用

6 v  p" I( T  [4 o; N·測(cè)量紫外線光譜中曬傷皮膚的部分
/ t0 Q, W# ~5 a) F9 {5 y
! ~" n) W% [* s2 Y- U·藥房

; T- U5 Y$ H8 m·汽車

/ f, B8 M$ Z7 g) R. O) S$ u  E2 Z·機(jī)器人學(xué)

·溶劑處理和染色工藝的印染工業(yè)

+ Z7 j( Q# S7 ?3 g$ Q. t2 L·化學(xué)品生產(chǎn),、儲(chǔ)存和運(yùn)輸用化學(xué)工業(yè)

$ {$ w+ R  Q1 s7 ?# m（四）觸摸傳感器

　　觸摸傳感器根據(jù)觸摸位置充當(dāng)可變電阻器。觸摸傳感器作為可變電阻工作的圖,。

　　觸摸傳感器由以下部件組成：

·全導(dǎo)電物質(zhì),，如銅
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5 H. E4 k9 x, p" _6 e·絕緣間隔材料,，如泡沫或塑料

! z4 ~" _# x( s·部分導(dǎo)電材料

原理與工作

　　部分導(dǎo)電材料反對(duì)電流的流動(dòng)。線性位置傳感器的主要原理是,，當(dāng)電流必須通過的材料長(zhǎng)度越長(zhǎng)時(shí),，電流流就越相反。因此,，材料的電阻通過改變其與完全導(dǎo)電材料接觸的位置而變化,。
+ Z, L1 f/ Y1 o
+ w" @! r3 B( k; w" `0 J, B　　通常，軟件與觸摸傳感器相連,。在這種情況下,，內(nèi)存是由軟件提供的。當(dāng)傳感器被關(guān)閉時(shí),，他們可以記憶“最后一次接觸的位置”,。一旦傳感器被激活，他們就能記住“第一次接觸位置”,，并理解與之相關(guān)的所有值,。這個(gè)動(dòng)作類似于移動(dòng)鼠標(biāo)并將其定位在鼠標(biāo)墊的另一端，以便將光標(biāo)移動(dòng)到屏幕的遠(yuǎn)端,。

+ R  g& T# X& r1 e, {- R1 q  x9 B應(yīng)用

　　觸摸傳感器具有成本效益高,、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于

·商業(yè)——醫(yī)療,、銷售,、健身和游戲

·電器-烤箱、洗衣機(jī)/烘干機(jī),、洗碗機(jī),、冰箱
, X5 V$ ^! f* K& U0 Z8 c: C* x9 h
9 \5 ~9 k4 B! d1 ?* f1 ^3 P·運(yùn)輸-駕駛艙制造和車輛制造商之間的簡(jiǎn)化控制

1 K; i5 J7 e/ n& I. B·液位傳感器

6 G" d0 f/ K% C" \9 S·工業(yè)自動(dòng)化-位置和液位傳感，自動(dòng)化應(yīng)用中的人工觸摸控制

7 R, D+ P( v; n; d; W2 d! w·消費(fèi)電子產(chǎn)品-在各種消費(fèi)產(chǎn)品中提供新的感覺和控制水平

" @( v) p) Q1 d( [1 w( R% p2 h（五）接近傳感器
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7 r) p$ t" J, i9 f8 l; w# f- c　　接近傳感器檢測(cè)幾乎沒有任何接觸點(diǎn)的物體的存在,。由于傳感器與被測(cè)物體之間沒有接觸,，且缺少機(jī)械零件，因此這些傳感器的使用壽命長(zhǎng),，可靠性高,。不同類型的接近傳感器有感應(yīng)式接近傳感器、電容式接近傳感器,、超聲波接近傳感器,、光電傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器等,。

% V+ v& R* k# E6 ^4 x工作原理
* L) ]) o" x) V/ E+ A* u6 |
　　接近傳感器發(fā)射電磁或靜電場(chǎng)或電磁輻射束（如紅外線）,，并等待返回信號(hào)或場(chǎng)中的變化，被感測(cè)的物體稱為接近傳感器的目標(biāo),。

# m" C$ R, L/ M9 N　　感應(yīng)式接近傳感器-它們有一個(gè)振蕩器作為輸入,，通過接近導(dǎo)電介質(zhì)來改變損耗電阻,。這些傳感器是首選的金屬目標(biāo)。
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) p1 |( |, k6 c3 j7 ^; F　　電容式接近傳感器-它們轉(zhuǎn)換檢測(cè)電極和接地電極兩側(cè)的靜電電容變化,。這是通過以振蕩頻率的變化接近附近的物體而發(fā)生的,。為了檢測(cè)附近的目標(biāo)，將振蕩頻率轉(zhuǎn)換為直流電壓,，并與預(yù)定閾值進(jìn)行比較,。這些傳感器是塑料目標(biāo)的首選。
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) @( ?6 O2 j8 d9 m) M& ~* D3 [應(yīng)用
( Z# R1 o! n9 p2 ]8 {" V' ~
: y4 _+ a, C+ B) y4 u4 v·在自動(dòng)化工程中用于定義過程工程設(shè)備,、生產(chǎn)系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)
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·在窗口中使用，當(dāng)窗口打開時(shí)會(huì)激活警報(bào)
; y6 v* C' j6 T. ]$ d" h
1 _: [4 Z6 Z5 B·用于機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)計(jì)算軸與支承軸承的距離差
4 [8 B6 e! s( Z; J8 F

一簾幽夢(mèng)kim

學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

魚不在水里

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春曉19901009

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