1 位移傳感器
傳感器的分類是可以通過(guò)轉(zhuǎn)換原理、用途,、輸出信號(hào)以及制作材料和工藝分,。根據(jù)工作原理可以分為兩大類,，分別是物理傳感器和化學(xué)傳感器。目前最常用的傳感器之一是位移傳感器,。
位移傳感器它分為電感式位移傳感器,，電容式位移傳感器，光電式位移傳感器,，位移傳感器超聲波式位移傳感器,，霍爾式位移傳感器。電感式位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件,，接通電源后,，在開(kāi)關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng),，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí),，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減,，然后根據(jù)衰減量的變化來(lái)完成無(wú)接觸檢測(cè)物體的目的,。
電感式位移傳感器具有無(wú)滑動(dòng)觸點(diǎn)，工作時(shí)不受灰塵等非金屬因素的影響,，并且低功耗,，長(zhǎng)壽命，可使用在各種惡劣條件下,。位移傳感器主要應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對(duì)模擬量的智能控制,。位移是和物體的位置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)有關(guān)的量，位移的測(cè)量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的,。小位移通常用應(yīng)變式,、電感式、差動(dòng)變壓式,、渦流式,、霍爾傳感器來(lái)檢測(cè)，大的位移常用感應(yīng)同步器,、光柵,、容柵、磁柵等傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量,。其中光柵傳感器因具有易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,、精度高（目前分辨率最高的可達(dá)到納米級(jí)）、抗干擾能力強(qiáng),、沒(méi)有人為讀數(shù)誤差,、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn),，在機(jī)床加工,、檢測(cè)儀表等行業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用,。
2 光柵傳感器
計(jì)量光柵通常用于數(shù)字檢測(cè)系統(tǒng)，用來(lái)檢測(cè)高精度直線位移和角位移,，是數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多的一種檢測(cè)裝置,。光柵傳感器的空間分辨率一般可達(dá)1μm左右，單根光柵的長(zhǎng)度可達(dá)600mm以上,，主光柵能夠進(jìn)行拼接,，測(cè)量范圍可達(dá)幾米以上。如圖所示光柵由4光源,，透鏡,，2指示光柵，3光電元件,，驅(qū)動(dòng)電路和1標(biāo)尺光柵組成,。
當(dāng)兩光柵面相對(duì)疊合，中間留有很小的間隙,，并使兩者柵線之間保持很小夾角θ,，透射光就會(huì)形成明暗相間的莫爾條紋。光柵主要是利用莫爾條紋實(shí)現(xiàn)測(cè)量的,。莫爾條紋具有以下特點(diǎn)：
（1）平均效應(yīng)
莫爾條紋是由光柵的大量刻線共同形成,，對(duì)光柵的刻劃誤差有平均作用，從而能在很大程度上消除短周期誤差的影響,。光柵的工作長(zhǎng)度越大,，參加工作的刻線越多，這一作用就越顯著,。
（2）放大作用
由于θ角很小,，從式（1-4）可明顯看出光柵有放大作用，放大比為：K≈1 /θ
（3）對(duì)應(yīng)關(guān)系
兩光柵沿與柵線垂直的方向相對(duì)移動(dòng)時(shí),，莫爾條紋沿柵線方向移動(dòng),。兩光柵相對(duì)移動(dòng)一個(gè)柵距P，莫爾條紋移動(dòng)一個(gè)條紋間距W,。光柵反向移動(dòng)時(shí),，莫爾條紋亦反向移動(dòng)。利用這種嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,，根據(jù)光電元件接收到的條紋數(shù)目,，就可以知道主光柵所移過(guò)的位移值。
3 紅外傳感器
另一種傳感器也非常常用,，在非典期間就經(jīng)常出現(xiàn)紅外溫度傳感器,，紅外線傳感器是利用紅外輻射與物質(zhì)相互作用所呈現(xiàn)出來(lái)的物理效應(yīng)探測(cè)紅外輻射的傳感器，多數(shù)情況下是利用這種相互作用所呈現(xiàn)出的電學(xué)效應(yīng),。
自然界一切溫度高于絕對(duì)零度（-273.15℃）的物體,。由于分子的熱運(yùn)動(dòng)都在不停地向周圍空間輻射包括紅外波段在內(nèi)的電磁波,。其輻射能量密度與物體本身的溫度關(guān)系符合普朗克（Plank）定律。紅外測(cè)溫的原理是一樣的,，都是根據(jù)普朗克原理,。一般理解紅外測(cè)量的是物體的溫度。其實(shí)測(cè)的是目標(biāo)物與傳感器或者說(shuō)是物體與環(huán)境溫度之間的差值,。物體輻射能量的大小直接與該物體的溫度有關(guān),。具體地說(shuō)，是與該物體熱力學(xué)溫度的4次方成正比,。用公式可表達(dá)為：
E=δε（T4-T4o） （1）
式中,，E是輻射出射度。單位是W／m3,；
δ是斯蒂芬一波爾茲曼常數(shù),，5.67x10-8W／（m2·K4）；
δ是物體的輻射率：
T是物體的溫度（K）,；
To是物體周圍的環(huán)境溫度（K）,。
人體主要輻射波長(zhǎng)為9 μm-10 μm的紅外線,。通過(guò)對(duì)人體自身輻射紅外能量的測(cè)量便能準(zhǔn)確地測(cè)定人體表面溫度,。由于該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光線不被空氣所吸收，因而也可利用人體輻射的紅外能量精確地測(cè)量人體表面溫度,。
紅外溫度傳感器利用熱電偶原理,，測(cè)量目標(biāo)物與傳感器或者物體與環(huán)境溫度之間的差值。熱電偶的原理是二種不同的金屬A和B構(gòu)成一個(gè)閉合回路,，當(dāng)二個(gè)接觸端溫度不同時(shí)（T>To）,，回路中產(chǎn)生熱電勢(shì)Eab，其中T稱為熱端,、工作端或測(cè)量端,，To稱為冷端、自由端或參比端,。A和B稱為熱電極,。熱電勢(shì)的大小由接觸電勢(shì)（也叫伯爾貼電勢(shì)）和溫差電勢(shì)（也叫湯姆遜電勢(shì)）決定。
4 結(jié)語(yǔ)
在溫度測(cè)量系統(tǒng)中,，溫度傳感器是一個(gè)重要的器件,，它的性能直接影響溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。需要根據(jù)不同的測(cè)量精度來(lái)選擇傳感器,，對(duì)于紅外溫度傳感器來(lái)說(shuō),，因?yàn)樗欠墙佑|式的，所以對(duì)環(huán)境的要求特別高,，采用熱電偶的測(cè)量原理,，對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行補(bǔ)償,，從而獲得準(zhǔn)確的測(cè)量效果。紅外線傳感器產(chǎn)品一般采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,，對(duì)其采集到的溫度電信號(hào)進(jìn)行處理,。再經(jīng)過(guò)濾波和放大，把溫度的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)提取出來(lái)進(jìn)行MD轉(zhuǎn)換,，最終在液晶顯示器（LMD）上顯示出來(lái),。