导图社区 传感器
传感器
概念
组成
敏感元件
测量电路
电桥、放大器、振荡器
其他辅助元件
分类
用途
力传感器
温度传感器
速度传感器
位移传感器...
工作原理、信号
机械、电气、光学
信号变换特征
物性型、结构型
与被测对象之间的能量关系
能量转换型(由被测对象输入)
能量控制型(外部供给)
输出信号性质
模拟、数字
电阻式传感器
变阻器式(电位器式)传感器
优点:结构简单,性能稳定、使用方便
缺点:分辨力不高受电阻丝直径和线圈螺距限制、噪声大。
用途:测量变化缓慢的低频大位移信号。
直线位移、角位移
电阻应变片式传感器
金属电阻应变片
导体形变引起电阻的变化(形变效应)
结构:敏感栅、基片、覆盖层和引线
优点:1、允许通过的电流较大,灵敏度高。2、易加工,适于成批生产,成本低
半导体电阻应变片
半导体电阻率变化引起电阻的变化(压阻效应)
优点:灵敏度高、机械滞后小、体积小
缺点:受温度影响大、大应变时非线性误差大
常采用电桥提高测量灵敏度、实现温度补偿
优点
精度高
测量范围广
分辨率高
频率响应特性好
结构简单,尺寸小
适合动、静测量,环境适应性好
缺点
大应变时非线性误差大
半导体对环境温度有要求
应用
力、位移、压力、力矩和加速度
电感式传感器
可变磁阻式自感型传感器
变气隙式自感型传感器
非线性误差较大(灵敏度非常数)
适用于微小位移测量(较小气隙长度来提高灵敏度)
电感只能对非稳恒电流起作用。
螺管式自感型传感器
单线圈螺管式自感型传感器
灵敏度低、适用于大位移
差动双线圈螺管式自感型传感器
灵敏度高,线性区大
差动变压器式互感型传感器
精度高、灵敏度高、线性范围大、结构简单、稳定度好、常用于直线位移测量
电涡流式传感器(电涡流效应)
高频反射式电涡流传感器(自感)
低频透射式电涡流传感器
多用于测量材料的厚度
涡流传感器的测量电路一般有阻抗分压式调幅电路及调频电路。
应用:位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤
利用电磁感应原理,将被测量转换成电磁线圈的自感系数L或互感系数M变化的一种装量。
电容式传感器
定义:采用电容器作为传感元件,将不同物理量的变化转换为电容量的变化。
变极距型~
极距越小,灵敏度高,存在非线性误差;较小极距变化内,近似线性关系
动态响应快,可用于动态非接触测量;灵敏度高,但存在非线性误差,只适用于较小位移(散杂电容影响)
提高传感器的灵敏度,常采用差动式结构。
变面积型~
平板型
线位移、角位移
圆柱体型
圆柱体和圆筒的直径越接近,灵敏度越高
输入输出线性关系(灵敏度常数),但灵敏度较低(比极距低),适用于测量较大位移
常采用差动方式
变介电常数型~
非接触测量;结构简单尺寸小;直接用于位移、物位的测量;借助弹性元件转换用于测压力、压差、加速度