常用的传感器有哪些,它们原理和应用是是啥

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shushua| | 2020-11-23 21:24 | 显示全部楼层

常用的传感器有哪些,它们原理和应用是是啥

传感器是复杂的设备,经常被用来检测和响应电信号或光信号。传感器将物理参数(例如:温度、血压、湿度、速度等)转换成可以用电测量的信号。我们可以先来解释一下温度的例子,玻璃温度计中的水银使液体膨胀和收缩,从而将测量到的温度转换为可被校准玻璃管上的观察者读取的温度。
温度传感器
该设备从源头收集有关温度的信息,并转换成其他设备或人可以理解的形式。温度传感器的最佳例证是玻璃水银温度计,会随着温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源,观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型:
·接触式传感器——这种类型的传感器需要与被感测对象或介质直接物理接触。它们可以在在很大的温度范围内监控固体、液体和气体的温度。
·非接触式传感器——这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体,但由于天然透明性,因此对气体无用。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该定律处理从热源辐射的热量以测量温度。
不同类型温度传感器的工作原理及实例
(i)热电偶——它们由两根电线(每根均为不同的均匀合金或金属)组成,通过在一端的连接形成测量接头,该测量接头对被测元件开放。电线的另一端端接到测量设备,在此形成参考结。由于两个结点的温度不同,电流流过电路,测量得到的毫伏来确定结点的温度。
(ii)电阻温度检测器(RTD)——这是一种热电阻,其制造目的是随着温度的变化改变电阻,它们比任何其他温度检测设备都贵。
(iii)热敏电阻——它们是另一种电阻,电阻的大变化与温度的小变化成正比。
红外传感器
该设备发射或检测红外辐射以感知环境中的特定相位。一般来说,热辐射是由红外光谱中的所有物体发出的,红外传感器检测到这种人眼看不见的辐射。
优势
·易于连接
·市场上现货供应
缺点
·受到周围噪音干扰,如辐射、环境光等。
工作原理
其基本思想是利用红外发光二极管向物体发射红外光。同一类型的另一个红外二极管将用于探测物体反射波。红外Led传感器工作原理简图如下所示。
当红外接收器受到红外光照射时,导线上会产生电压差。由于产生的电压很小,很难被检测到,因此使用运算放大器(运放)来准确地检测低电压。
测量物体与接收传感器的距离:红外传感器组件的电特性可用于测量物体的距离,当红外接收器受到光照时,导线上会产生电位差。
应用
·热成像-根据黑体辐射定律,可以使用热成像来观察有或没有可见光的环境。
·加热-红外线可用于烹饪和加热食物,它们能把飞机机翼上的冰带走。它们广泛应用于印刷印染、塑料成型、塑料焊接等工业领域。
·光谱学-这项技术通过分析组成键来识别分子,这项技术利用光辐射来研究有机化合物。
·气象-当气象卫星配备有扫描辐射计时,可以计算云层高度、陆地和地表温度。
·光生物调节-用于癌症患者的化疗,这是用来治疗抗疱疹病毒。
·气候学-监测大气和地球之间的能量交换。
·通信——红外线激光为光纤通信提供光。这些辐射也用于手机和计算机外围设备之间的短程通信。
触摸传感器
触摸传感器根据触摸位置充当可变电阻器。触摸传感器作为可变电阻工作的图。
触摸传感器由以下部件组成:
·全导电物质,如铜
·绝缘间隔材料,如泡沫或塑料
·部分导电材料
原理与工作
部分导电材料反对电流的流动。线性位置传感器的主要原理是,当电流必须通过的材料长度越长时,电流流就越相反。因此,材料的电阻通过改变其与完全导电材料接触的位置而变化。
通常,软件与触摸传感器相连。在这种情况下,内存是由软件提供的。当传感器被关闭时,他们可以**“最后一次接触的位置”。一旦传感器被激活,他们就能记住“第一次接触位置”,并理解与之相关的所有值。这个动作类似于移动鼠标并将其定位在鼠标垫的另一端,以便将光标移动到屏幕的远端。
应用
触摸传感器具有成本效益高、经久耐用的特点,被广泛应用于:
·商业——医疗、销售、健身和游戏
·电器-烤箱、洗衣机/烘干机、洗碗机、冰箱
·运输-驾驶舱制造和车辆制造商之间的简化控制
·液位传感器
·工业自动化-位置和液位传感,自动化应用中的人工触摸控制
·消费电子产品-在各种消费产品中提供新的感觉和控制水平

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