生活中常見的傳感器有哪五種?各有什麽作用?
(壹)溫度傳感器
該設備從源頭收集有關溫度的信息,並轉換成其他設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,會隨著溫度的變化而膨脹和收縮。外部溫度是溫度測量的來源,觀察者觀察汞的位置以測量溫度。溫度傳感器有兩種基本類型:
● 接觸式傳感器——這種類型的傳感器需要與被感測對象或介質直接物理接觸。它們可以在很大的溫度範圍內監控固體、液體和氣體的溫度。
● 非接觸式傳感器——這種類型的傳感器不需要與被檢測的物體或介質發生任何物理接觸。它們監控非反射性固體和液體,但由於天然透明性,因此對氣體無用。這些傳感器使用普朗克定律測量溫度。該定律處理從熱源輻射的熱量以測量溫度。
不同類型溫度傳感器的工作原理及實例
(1)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,通過在壹端的連接形成測量接頭,該測量接頭對被測元件開放。電線的另壹端端接到測量設備,在此形成參考結。由於兩個結點的溫度不同,電流流過電路,測量得到的毫伏來確定結點的溫度。熱電偶示意圖如下。
(2)電阻溫度檢測器(RTD)——這是壹種熱電阻,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設備都貴。電阻式溫度探測器示意圖如下。
(3)熱敏電阻——它們是另壹種電阻,電阻的大變化與溫度的小變化成正比。
(二)、紅外傳感器
該設備發射或檢測紅外輻射以感知環境中的特定相位。壹般來說,熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發出的,紅外傳感器檢測到這種人眼看不見的輻射。
工作原理
其基本原理是利用紅外發光二極管向物體發射紅外光。同壹類型的另壹個紅外二極管將用於探測物體反射波。
當紅外接收器受到紅外光照射時,導線上會產生電壓差。由於產生的電壓很小,很難被檢測到,因此使用運算放大器(運放)來準確地檢測低電壓。
測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於測量物體的距離,當紅外接收器受到光照時,導線上會產生電位差。
(三)紫外線傳感器
這些傳感器測量入射紫外線的強度或功率。這種電磁輻射的波長比x射線長,但仍比可見光短。壹種被稱為聚晶金剛石的活性材料正被用於可靠的紫外傳感,紫外線傳感器可以發現環境暴露在紫外線輻射下的情況。
工作原理
紫外線傳感器接收壹種類型的能量信號,並傳輸不同類型的能量信號。
為了觀察和記錄這些輸出信號,它們被導向電表。為了生成圖形和報告,輸出信號被傳輸到模數轉換器(ADC),然後再通過軟件傳輸到計算機。
(四)觸摸傳感器
觸摸傳感器根據觸摸位置充當可變電阻器。觸摸傳感器作為可變電阻工作的圖。
原理與工作
部分導電材料反對電流的流動。線性位置傳感器的主要原理是,當電流必須通過的材料長度越長時,電流就越相反。因此,材料的電阻通過改變其與完全導電材料接觸的位置而變化。
通常,軟件與觸摸傳感器相連。在這種情況下,內存是由軟件提供的。當傳感器被關閉時,他們可以記憶“最後壹次接觸的位置”。壹旦傳感器被激活,他們就能記住“第壹次接觸位置”,並理解與之相關的所有值。這個動作類似於移動鼠標並將其定位在鼠標墊的另壹端,以便將光標移動到屏幕的遠端。
(五)接近傳感器
接近傳感器檢測幾乎沒有任何接觸點的物體的存在。由於傳感器與被測物體之間沒有接觸,且缺少機械零件,因此這些傳感器的使用壽命長,可靠性高。不同類型的接近傳感器有感應式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器、霍爾效應傳感器等。
工作原理
接近傳感器發射電磁或靜電場或電磁輻射束(如紅外線),並等待返回信號或場中的變化,被感測的物體稱為接近傳感器的目標。
● 感應式接近傳感器——它們有壹個振蕩器作為輸入,通過接近導電介質來改變損耗電阻。這些傳感器是首選的金屬目標。
● 電容式接近傳感器——它們轉換檢測電極和接地電極兩側的靜電電容變化。這是通過以振蕩頻率的變化接近附近的物體而發生的。為了檢測附近的目標,將振蕩頻率轉換為直流電壓,並與預定閾值進行比較。這些傳感器是塑料目標的首選。