传感器思维导图

传感器思维导图，分享了压电式传感器、磁电感应式传感器、光电式传感器、霍尔元件、热电式传感器的知识，一起来看。

传感器

• 压电式传感器
  • 正、逆压电效应
    • 某些材料当它们承受机械应变作用时，其内部会产生极化作用，从而会在材料的相应表面产生电荷；或者反过来当它们承受电场作用时会改变其几何尺寸。
  • 并联、串联
    • 正正、负负相连（并联）
      • 输出电荷量大，适用于测量缓变信号和以电荷为输出量
    • 正负相连（串联）
      • 输出电压大，适用于以电压为输出量的场合，本身电容量小，测量电路需要大输入阻抗
  • 工作原理：利用压电元件的压电效应，将被测量转换为电荷输出，经电荷测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于被测量的电信号。
  • 优点：频带宽，灵敏度高，信噪比大，结构简单
  • 缺点：输出的直流响应差，需采用高输入阻抗电路或电荷放大器
  • 应用：直接用于力的测量（压力、加速度）
• 磁电感应式传感器
  • 动圈式磁电感应传感器
    • 线速度
    • 角速度
      • 测量转速
  • 动铁式磁电感应式传感器
  • 磁阻式磁电式传感器
    • 运动物体（导磁材料）
    • 不适合转速过低
  • 敏感元件为：线圈和永久磁铁（能量转换型）（电磁感应定律）一种将被测物理量转换为感应电动势的装置
  • 优点：不需要电源供电，电路简单，输出阻抗小、输出信号大。
• 光电式传感器
  • 外、内光电效应
    • 红限频率或波长限
    • 光电导效应（光敏电阻）
      • 电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，而引起材料电导率的变化
    • 光生伏特效应（光电池和光敏二极管、三极管）
      • 在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象
  • 光电元件
    • 光电管（外光电效应）
      • 非线性，受温度影响大，不适宜精密测量
    • 光电倍增管（外~）
      • 高灵敏度度，微光测量，不能接受强光
    • 光敏电阻（光电导）
      • 亮电阻，暗电阻，光电流
      • 基本特性：光照特性（非线性）；伏安特性（范围直线）；光谱特性
      • 光电流大，灵敏度高，寿命长，非线性
      • 开关
    • 光敏晶体管（内）
      • 二极管线性度比三极管好；光电流比三极管小
        • 工作电压反向偏置（二）
      • 开关，耦合器
    • 光电池（光生伏特）
  • 把被测量的变化转换成光信号的变化，再由光电元件转变成为电信号的变化
• 霍尔元件
  • 对位于磁场(B)中的导体施加一个电压，磁场方向垂直于所施加电压的方向，则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(VH)，人们将这个电压叫做霍尔电压，产生这种现象被称为霍尔效应。
  • 半导体磁敏传感器
  • 电流（正比于磁感应强度）、磁感应强度（正比于电流）、都变化（正比于磁感应强度和电流的乘积）
  • 转速、位置
• 热电式传感器
  • 热电式传感器是将温度变化转换为电量或电参量变化的器件
  • 热电阻
  • 热电偶
  • 基于热电阻效应，即金属导体的电阻率随温度变化而变化的现象。