导图社区 传感器
传感器是一种应用非常广泛的检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。
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第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
传感器
机械式传感器
优点：结构简单，可靠，使用方便，价格低廉，读数简单
缺点：弹性变形不宜大；受间隙影响，惯性大，固有频率低
适用环境：用于检测缓变或静态被测量
举例：测力计，压力计，温度计
电阻式传感器
变阻器式传感器
优点：结构简单，性能稳定，使用方便
缺点：分辨率不高
使用环境：用于线位移，角位移测量
电阻应变式传感器
分类
金属电子应变片
工作原理：应变片发生机械变形时，其电阻值发生变化
半导体应变片
工作原理：基于半导体材料的压阻效应
优点：体积小，动态响应快，测量精准度高，使用简便
电容式传感器
极距变化型
优点：可进行动态非接触式测量，灵敏度高，适用于较小位移的测量
缺点：传感器有非线性特性，传感器的杂散电容也对灵敏度和测量精度有影响
面积变化型
优点：输出与输入呈线性关系
缺点：灵敏度较低
适用环境：较大直线位移及角位移测量
介质变化型
优点：高精度，高灵敏度
缺点：容易受温度影响
电感式传感器
自感式
可变磁阻式
涡流式
原理：利用金属导体在交流磁场中的涡电流效应
互感式
原理：互感现象
磁电式传感器
动圈式
磁阻式
压电式传感器
原理：压电效应
名词解释：收到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，某些表面上出现电荷，形成电场
压电晶体：具有压电效应的晶体
逆压电效应：将压电晶体置于外电场中，其几何尺寸也会发生变化
压电材料
压电单晶（单晶体）
α-石英、铌酸锂、钽酸锂等
压电陶瓷（多晶体）
钛酸钡、锆钛酸铅等
有机压电薄膜
热电式传感器
原理：把被测量（主要是温度）转换为电量变化的一种装置，起变换是基于金属的热电效应
热电偶
特点
1.若组成热电偶的回路的两种导体相同，则无论两接点温度如何，热电偶回路中的总热电动势为零
2.若热电偶两接点温度相同，则尽管导体A、B的材料不同，热电偶回路中的总热电动势也为零
3.热电偶AB的热电动势与导体材料A、B的中间温度无关，而只与接点温度有关
4.热电偶AB在接点温度T1、T3时的热电动势，等于热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3时的热电动势总和
5.在热电偶回路中接入第三种材料的导线，只要第三种导线的两端温度相同，第三种导线的引入不会影响热电偶的热电动势
6.当温度为T1、T2时，用导体A、B组成的热电偶的热电动势等于AC热电偶和CB热电偶的热电动势的和
铂铑－铂热电偶（WRLB）
在1300°C以下范围可长时间使用，在良好的使用环境可短期测量1600°C高温
镍铬－镍硅（镍铬－镍铝）热电偶（WREU）
在氧化性或中性介质中长时间地测量900°C以下的温度，短期测量可达1200°C
镍铬－考铜热电偶（WREA）
长期使用温度在600°C以下，短期测量可达800°C
铂铑30－铂铑6热电偶（WRLL）
可长期测量1600°C的高温，短期可达1800°C
电热阻传感器
金属电热阻（热电阻）
主要电阻体
铂电阻
优点：精度高，稳定性好，性能可靠
缺点：高温下容易被氧化物中还原出来的蒸汽所污染，会使铂丝变脆，改变其电阻与温度的关系
铜电阻
优点：线性度好，电阻温度系数高，价格便宜等
缺点：电阻率小
铟电阻
优点:高精度，可用于低温
缺点：材料很软，复制性很差
锰电阻
优点：在低温范围内，灵敏度高；磁场对锰电阻影响不大
缺点：脆性大，难以拉制成丝
碳电阻
优点：在低温下灵敏度高，热容量小；对磁场不敏感，价格便宜，操作方便
缺点：热稳定性较差
半导体电热阻（热敏电阻）
光电传感器
原理：光电效应
光电原件
光电管
真空光电管
光电倍增管
光敏电阻
光敏晶体管
应用
模拟量光电传感器
开光量光电传感器
光纤传感器
功能型
传光型
光纤位移传感器
传光型光纤传感器
分类标准
1.被测物理量
位移传感器
力传感器
温度传感器
其他
2.工作原理
电气式传感器
光电式传感器
流体式传感器
3.信号变化
物性型传感器
结构型传感器
4.敏感元件和被测对象之间的能量关系
能量转换型传感器
能量控制型传感器
5.输出信号
模拟式传感器
数字型传感器
