傳感器是一種電氣設(shè)備,,主要功能是將物理量變?yōu)榈刃У碾娦盘?hào),。大多數(shù)電氣系統(tǒng)的輸入是電信號(hào),,但可以通過使用電技術(shù)將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為等效的電信號(hào),。
一般來說,,傳感器主要包括兩個(gè)組件,,即傳感元件和換能元件,。熱電偶是傳感器的最佳應(yīng)用示例,,它產(chǎn)生的電壓相當(dāng)于兩種不同金屬連接處的熱量。傳感器分為有源傳感器和無源傳感器兩大類,。
什么是有源傳感器,?
將非電量變?yōu)殡娏康膫鞲衅鞣Q為有源換能器。非電量的最佳例子是壓力,、溫度和光照,。因此,根據(jù)選擇的非電數(shù)量,,有不同類型的有源換能器,。
有源傳感器不需要額外的源。它的設(shè)計(jì)簡單,,分辨率低,。最好的例子是熱電偶、測速發(fā)電機(jī),、光伏電池等,。
有源傳感器工作原理
有源換能器的最佳示例是壓電晶體,,如下圖所示。這種晶體的主要特性是一旦施加外部的力就會(huì)產(chǎn)生o/p電壓,。這種晶體的排列可以在兩個(gè)金屬電極之間完成,一旦外力施加到晶體上,,就可以在晶體上感應(yīng)出電壓,,類似于轉(zhuǎn)換器的工作原理。
有源傳感器的類型
有源傳感器分為壓電式,、光電和熱電三種類型,。
壓電傳感器;它是一種有源換能器,,其主要功能是產(chǎn)生電量,,這個(gè)電量等于輸入的壓力。產(chǎn)生壓電效應(yīng)的物質(zhì)有石英,、羅謝爾鹽和電氣石三種,。壓電效應(yīng)可以通過這三種物質(zhì)表現(xiàn)出來。
光電傳感器,;它是一種有源換能器,,其主要功能是產(chǎn)生與光輸入的照度相等的電量。該換能器在兩種情況下工作,,當(dāng)光落在換能器上時(shí),,它會(huì)產(chǎn)生電子。類似地,,該換能器由于電子向陽極的吸引力而產(chǎn)生電流,。
熱電傳感器;它產(chǎn)生與輸入溫度相等的電量的傳感器,。這些傳感器的最佳示例是熱敏電阻型和熱電偶型,。其中,熱敏電阻的溫度系數(shù)是負(fù)的,,因?yàn)橐坏囟壬?,電阻就?huì)降低,其好處是它可以產(chǎn)生穩(wěn)定且快速的響應(yīng),;而熱電偶型傳感器為輸入端的等效溫度變化產(chǎn)生一個(gè)o/p電壓,。一旦將不同的金屬線連接在一起以進(jìn)行兩個(gè)連接,那么整個(gè)布置就可以稱為熱電偶,。
有源傳感器的選擇注意事項(xiàng)
要選擇有源傳感器,,必須考慮以下幾點(diǎn)因素:
輸出阻抗必須低,輸入阻抗必須高,,這樣才能避免負(fù)載效應(yīng),。
必須準(zhǔn)確無誤,。
應(yīng)該能夠抵抗沖擊、壓力,、振動(dòng)等,。
必須具有良好的分辨率。
必須在酸性環(huán)境中工作,。
對(duì)于需要的信號(hào),,它必須是敏感的,它必須對(duì)不必要的信號(hào)不敏感,。
尺寸應(yīng)該很小
一個(gè)好的傳感器必須體積小,、重量輕、靈敏度高,、成本低,。
關(guān)于傳感器的常見問題
1、傳感器的種類有哪些,?
答:主要有兩種類型,,即有源換能器和無源傳感器。
2,、基于電現(xiàn)象的傳感器有哪些類型,?
答:它們是電阻式、電容式,、電感式,、光電式和光伏式。
3,、有源傳感器和無源傳感器的主要區(qū)別是什么,?
答:有源傳感器在不使用外部電源的情況下產(chǎn)生輸出,而無源傳感器使用外部電源,。
4,、什么是無源傳感器?
答:使用外部電源將能量從非電能量轉(zhuǎn)換為電能量的換能器稱為無源傳感器,。
5,、RTD是有源設(shè)備還是無源設(shè)備?
答:RTD是一種無源器件,。
6,、哪種設(shè)備被稱為自發(fā)電換能器?
答:有源傳感器被稱為自發(fā)電傳感器,,因?yàn)樗鼈儠?huì)產(chǎn)生自身的電流或電壓,。
總結(jié)
以上就是關(guān)于有源傳感器的概念和基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容介紹。目前有源傳感器在控制工程,、儀器儀表領(lǐng)域等不同領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用,,其主要功能是將能量從非電能轉(zhuǎn)換為電能,。
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