傳感器

傳感器的定義組成、作用及主要功能

本文介紹了傳感器的定義、組成、作用及主要功能。如果要進行—個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,然后再根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制。在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指標。在生活中,從遙控器、臺燈、手機按鈕,大到電視、鍋爐檢測、電網傳輸、醫療器械診斷等等都能看到傳感器的存在,其覆蓋了大大小小不同的場景。因此也可以這樣說,傳感技術和傳感器是產品當中必不可少的一部分。那么什么是傳感器?其作用又是什么?下面一起來看看:

  1.定義

  傳感器是獲取信息的工具。傳感器( Transducer 或 Sensor ),俗稱探頭,有時亦被稱為換能器、變換器、變送器或探測器。是指那些對某一確定的信息具有感受(或響應)與檢出功能,并按照一定規律轉換成與之對應的有用輸出信號的元器件或裝置。

  國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規定的被測量并按照一定的規律(數學函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成”。

  中國物聯網校企聯盟認為,傳感器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。”

  “傳感器”在新韋式大詞典中定義為:“從一個系統接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個系統中的器件”。

傳感器

  圖1 傳感器

  2.組成

  傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成,如圖2所示。

傳感器的組成

  圖2 傳感器的組成

  敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關系的物理量信號;

  轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號;

  變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調制;

  轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。

  注意:并不是所有的傳感器都必須包括敏感元件和轉換元件。

  如果敏感元件直接輸出的是電量,它就同時兼為轉換元件,因此,敏感元件和轉換元件兩者合一的傳感器是很多的。例如:壓電晶體、熱電偶、熱敏電阻、光電器件等都是這種形式的傳感器。

  3.作用

  傳感器位于系統之首,其作用相當于人的五官,直接敏感外界信息。是信息采集系統的首要部件,是實現現代化測量和自動控制的主要環節,一切科學研究和生產過程要獲取的信息,都要通過它轉換成便于傳輸、處理、記錄、顯示和控制的可用信號(一般為電信號)。

自動測控系統

  圖3 自動測控系統

  4.主要功能

  常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:

  光敏傳感器——視覺

  聲敏傳感器——聽覺

  氣敏傳感器——嗅覺

  化學傳感器——味覺

  壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺

  敏感元件的分類:

  物理類,基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。

  化學類,基于化學反應的原理。

  生物類,基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。

  通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(還有人曾將敏感元件分46類)。

傳感器外形

  圖4 傳感器外形

  

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