常用物理传感器工作原理及应用

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传感器应用举例及原理

传感器应用举例及原理

传感器应用举例及原理传感器是一种可以感知和测量某种物理量或环境参数的设备。

它可以将所测量的物理量转化为电信号或其他形式的输出信号,以便于被其他设备或系统处理和使用。

传感器被广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备、汽车电子等领域。

以下是几个传感器应用的举例及其工作原理:1. 温度传感器:温度传感器是最常见的传感器之一,它可以测量物体或环境的温度。

其中一个常见的例子是室内温度传感器,被广泛应用于智能家居系统中。

它的工作原理是基于温度对物质的影响,如电阻、压力或电磁放射等。

常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和红外线温度传感器。

2. 压力传感器:压力传感器可以测量液体或气体的压力,常用于工业自动化、汽车电子等应用中。

汽车轮胎压力传感器是一个常见的例子,它可以检测轮胎的压力是否过低或过高。

工作原理通常是基于敏感元件的弯曲或拉伸来测量压力。

常见的压力传感器包括应变片、电容式压力传感器和压电传感器等。

3. 湿度传感器:湿度传感器可以测量空气中的湿度,常用于气象观测、农业、温室控制等领域。

一个例子是空调系统中的湿度传感器,它可以感知室内空气的湿度,从而控制空调系统的制冷或加湿。

工作原理通常是基于湿度对敏感材料的吸收或释放水分来进行测量。

常见的湿度传感器包括电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器等。

4. 光学传感器:光学传感器可以检测光的吸收、散射、反射或发射等现象,广泛应用于光学仪器、机器人、安防系统等领域。

一个例子是红外线传感器,它可以感知物体是否存在,被广泛用于自动门、人体检测和反射型光电传感器等应用。

工作原理通常是基于光敏材料的电阻、电容或输出电压的变化。

常见的光学传感器包括光电传感器、光纤传感器和光电开关等。

5. 加速度传感器:加速度传感器可以测量物体的加速度、振动或冲击,常用于移动设备、运动控制和体感游戏等领域。

一个例子是手机中的加速度传感器,它可以感知手机的倾斜、旋转或摇动。

工作原理通常是基于质量与受力之间的关系,通过测量质量与加速度之间的变化来判断物体的运动状态。

传感器原理及应用 笔记

传感器原理及应用 笔记

传感器原理及应用笔记一、传感器的基本原理传感器是一种能够感知、检测和测量某种特定物理量的器件或装置,将物理量转化为电信号或其他形式的输出。

传感器的基本原理是通过敏感元件对物理量进行测量,将物理量转化为可感知的信号输出。

传感器的工作原理通常涉及一些常见的物理学原理,比如压电效应、热敏效应、光敏效应、磁敏效应等。

1. 压电效应压电效应是指某些晶体或陶瓷在受到机械应力作用时,会产生电荷的现象。

利用压电效应制成的传感器可以将受力或压力转化为电信号输出,常用于压力传感器、加速度传感器等领域。

2. 热敏效应热敏效应是指材料的电阻、电容或电动势随温度的变化而变化的性质。

利用热敏效应的原理,可以制成温度传感器、湿度传感器等用于检测环境温湿度的传感器。

3. 光敏效应光敏效应是指某些材料在受到光照射时,会发生电阻、电压或电流等性质的变化。

利用光敏效应制成的传感器可以用于光电传感器、光敏电阻、光电二极管等应用。

4. 磁敏效应磁敏效应是指某些材料在受到磁场影响时,会产生电荷或电压的现象。

利用磁敏效应制成的传感器可以用于磁场传感器、磁力传感器等领域。

二、传感器的应用领域传感器在各个行业都有着广泛的应用,如工业自动化、智能家居、医疗健康、环境监测等领域。

1. 工业自动化在工业自动化中,各种传感器被广泛应用于生产线监测、设备控制、物料检测等方面。

压力传感器、温度传感器、光电传感器等传感器可以实现对各种生产参数的实时监测和反馈,从而提高生产效率和质量。

2. 智能家居在智能家居领域,各种传感器可以实现对环境温湿度、光照强度、空气质量等参数的监测和控制。

通过智能传感器网络,可以实现智能灯光控制、智能家电控制、安防监控等功能。

3. 医疗健康传感器在医疗健康领域可以实现对人体生理参数的监测,比如心率传感器、血压传感器、体温传感器等可以用于疾病预防、健康管理等方面。

4. 环境监测大气污染传感器、水质传感器、土壤湿度传感器等可以用于环境监测和保护,实现对环境参数的实时监测和预警。

常用传感器的工作原理及应用

常用传感器的工作原理及应用

第3章 常用传感器的工作原理及应用3.1电阻式传感器填空:1、常用的电阻应变片分为两大类: 和 。

2、金属电阻的 是金属电阻应变片工作的物理基础。

3、金属电阻应变片有 、 及 等结构形式。

4、电位器式传感器都是由 、 和 三部分构成。

5、半导体应变片是利用半导体材料 制成的一种纯电阻性元件。

6、半导体应变片与金属电阻应变片相比较: 其灵敏度更高, 温度稳定性差。

7、弹性元件在传感器中起什么作用?8、 试列举金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点。

9、 绘图说明如何利用电阻应变片测量未知的力。

10、电阻应变片阻值为120Ω,灵敏系数K =2,沿纵向粘贴于直径为0.05m 的圆形钢柱表面,钢材的112210E N m =⨯,0.3μ=。

求钢柱受10t 拉力作用时,应变片的相对变化量。

又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴、受同样拉力作用时,应变片电阻的相对变化量为多少?11、采用阻值为120Ω、灵敏度系数K Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为4V ,并假定负载电阻无穷大。

当应变片上的应变分别为1με和1000με时,试求单臂工作电桥、双臂工作电桥以及全桥工作时的输出电压,并比较三种情况下的灵敏度。

电容式传感器1、电容式传感器采用 作为传感元件,将不同的 变化转换为 的变化。

2、根据工作原理的不同,电容式传感器可分为 、 和 三种。

3、电容式传感器常用的转换电路有: 、 、运算放大器电路、 和 等 。

4、电容式传感器有什么特点?试举出你所知道的电容传感器的实例。

5、试分析电容式物位传感器的灵敏度?为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题?6、为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的?采取什么措施可改善其非线性特征?7、变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路,如图所示。

传感器的起始电容量pF C x 200=,定动极板距离mm d 5.10=,pF C 100=,运算放大器为理想放大器(即∞→∞→i Z K ,),f R 极大,输入电压t u i ωsin 5=V 。

五种常用的传感器原理及应用

五种常用的传感器原理及应用

五种常用的传感器原理及应用目录1.序言 (1)2.传感器定义 (3)3.传感器选择的标准 (3)4.传感器分类的标准 (3)5.五种常用的传感器类型及其特点 (5)5.1.温度传感器 (5)1.2.红外传感器 (5)1.3.紫外线传感器 (7)1.4.触摸传感器 (8)1.5.接近传感器 (8)6.传感器选用原则 (9)7.先进的传感器技术 (10)7.1.条形码识别 (10)7.2.转发器 (11)7.3.制造部件的电磁识别 (11)7.4.表面声波 (11)7.5.光学字符识别(OCR) (11)1.序言一台设备所采用的的传感器是否先进、可靠有时直接决定了设备的先进性和可靠性。

图1传感器工作原理很多机械工程师在观念上有一个误区:机械工程师只负责机构的东西,传感器、电气元件选用及控制方案是电气工程师或系统工程师的事。

如果你是某个项目的总设计工程师,在方案构想阶段就要考虑到选用哪些类型的传感器以及设备的动作流程和控制方式。

生物信息:是反映生物运动状态和方式的信息。

碱基序列便是生物信息。

自然界经过漫长时期的演变,产生了生物,逐渐形成了复杂的生物世界。

生物信息形形色色,千变万化,不同类的生物发出不同的信息。

,人们对生物信息的研究已取得了一些可观的成果,人们发现,鸟有“鸟语”,兽有“兽语”,甚至花也有“花语”。

人们还发现生物信息与非生物信息之间有着某种必然的联系,如燕子、大雁的飞来飞去,预示着季节的变换和气温的升降;鱼儿浮出水面预示着大雨即将来临;动物的某些反常现象,预示着地震即将发生的信[息、******。

物理信息:包括声、光、颜色等。

这些物理信息往往表达了吸引异性、种间识别、威吓和警告等作用。

比如,毒蜂身上斑斓的花纹、猛兽的吼叫都表达了警告、威胁的意思。

萤火虫通过闪光来识别同伴。

红三叶草花的色彩和形状就是传递给当地土蜂和其它昆虫的信息。

化学信息:生物依靠自身代谢产生的化学物质,如酶、生长素、性诱激素等来传递信息。

传感器的原理及应用

传感器的原理及应用

传感器的原理及应用一、传感器的原理及分类:传感器是一种能够根据感知到的物理量的变化产生电信号输出的设备,它是将非电信号转换为电信号的装置。

传感器的原理基本上可以分为以下几种:1.电阻传感器:电阻传感器是根据电阻值的变化来检测物理量的,常见的有光敏电阻、热敏电阻等。

2.压力传感器:压力传感器是通过测量物体受力所产生的电信号来检测压力的,常见的有电阻应变式压力传感器、压电式压力传感器等。

3.光电传感器:光电传感器是利用光敏元件感知光信号并转换为电信号输出的传感器,常见的有光电二极管、光敏电阻等。

4.温度传感器:温度传感器是通过感知物体的温度变化来产生电信号的传感器,常见的有热电偶、热电阻等。

5.位移传感器:位移传感器是通过感知物体的位移变化来产生电信号的传感器,常见的有电容式位移传感器、霍尔元件等。

6.加速度传感器:加速度传感器是用于测量物体加速度的传感器,常见的有压电式加速度传感器、微机械加速度传感器等。

7.气体传感器:气体传感器是用于检测气体浓度的传感器,常见的有氢气传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器等。

8.湿度传感器:湿度传感器是用于检测空气湿度的传感器,常见的有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器等。

9.溶解氧传感器:溶解氧传感器是用于检测水中溶解氧浓度的传感器,常见的有电极溶解氧传感器、光学溶解氧传感器等。

10.化学传感器:化学传感器是用于检测化学物质浓度或质量的传感器,常见的有氨传感器、硫化氢传感器、氨气传感器等。

二、传感器的应用:1.工业自动化:传感器在工业自动化中广泛应用,如压力传感器用于测量管道中的压力,温度传感器用于测量设备的工作温度等。

2.汽车工业:传感器在汽车工业中起到了至关重要的作用,如压力传感器用于发动机燃烧室的压力监测,湿度传感器用于空调系统的湿度控制等。

3.医疗领域:传感器在医疗领域中用于监测患者的生命体征,如血氧传感器用于监测患者的血氧饱和度,心率传感器用于监测患者的心率等。

常见传感器的工作原理及应用—-高中物理选择性必修第二册

常见传感器的工作原理及应用—-高中物理选择性必修第二册
)
(3)霍尔电压与组成霍尔元件的材料无关。(
)
(1)明确光敏电阻的电阻特性;
(1)分析为什么会出现电压。
解析:霍尔电压与组成霍尔元件的材料有关。
常用的一种力传感器是由金属梁和电阻应变片组成的,称为应变式力传感器。
电阻丝的电阻率随温度发生了变化
答案:×
(4)霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。
除了金属电阻应变片外,常用的电阻应变片还有半导体电阻应变片,它的工作原理是基于半导体材料的压阻效应。
电阻丝的电阻率随温度发生了变化
(3)霍尔电压与组成霍尔元件的材料无关。
二、金属热电阻和热敏电阻
(2)试推导UH的表达式。
(1)明确光敏电阻的电阻特性;
(2)光敏电阻是用半导体材料(如硫化镉)制成的。
解析:霍尔电压与组成霍尔元件的材料有关。
阳光直接照射时,电阻值变得更小。
(2)实验结论:光敏电阻的阻值随光照强度的增强而明显减小。
探究一
探究二
探究三
随堂检测
知识归纳
光敏电阻的特点及工作原理
(1)当半导体材料受到光照或者温度升高时,会有更多的电子获得能
量成为自由电子,同时也形成更多的空穴,于是导电能力明显增强。
(2)光敏电阻是用半导体材料(如硫化镉)制成的。它的特点是光照
2.常见传感器的工作原理及应用
学习目标
1.通过实验,了解常见传感器
的工作原理,会利用传感器
制作简单的自动装置。
2. 认 识 简 单 的 自 动 控 制 电
路。
思维导图
必备知识
自我检测
一、光敏电阻
1.光敏电阻是用硫化镉做成的,光照强度不同时电阻不同,光敏电阻
是光传感器中常见的光敏元件。

常用传感器原理及应用

常用传感器原理及应用

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2)应变片粘贴于弹性元件上,与弹性元件一起构成应变式传感器。 这种传感器常用来测量力、位移、压力、加速度等物理参数。在 这种情况下,弹性元件将得到与被测量成正比的应变,再通过应 变片转换成电阻的变化后输出。
当梁因将位被随而应移测之应变成物产变片正体生片接比产于产入的生位生桥电位移相路压移相应,信时等的输号,的应出。悬挠变与最臂度。新,版整理p测振力产定速pt 量动,生的度时加悬弯频成,速臂曲率正基度梁变范比座使在形围。固质惯。内定量性梁与在块力的振振产的应动动生作变体9体惯用在的上性下一加。
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3、螺管式
单螺管线圈型,当铁芯在线圈中运动时,
将改变磁阻,使线圈自感发生变化。这种
传感器结构简单、制造容易,但灵敏度低,
适用于较大位移(数毫米)测量。
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二、差动变压器式传感器(互感式)
双螺管线圈差动型,较之单螺
管线圈型有较高灵敏度及线性,
被用于电感测微计上,其测量 范围为0~300μm,最小分辨 力为0.5μm。线圈电感L1、 L2随铁芯位移而变化 .
被测非电量转换成电量的装置。
测力计
压力计
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温度计
2
二、传感器的组成
传感器通常由三部分组成: 敏感元件: 直接感受被测量,输出与被测量成确定关系。 转换元件: 敏感元件的输出就是转换元件的输入,它把输入转
换成电量参量 。 转换电路: 把转换元件输出的电量信号转换为便于处理、显
示、记录变片的结构和测量原理
电阻丝应变片是用直径为0.025mm具有高电阻率的电阻丝制 成的。为了获得高的阻值,将电阻丝排列成栅状,称为敏感栅, 并粘贴在绝缘的基底上。电最阻新版丝整理的pp两t 端焊接引线。敏感栅上6 面粘 贴有保护作用的覆盖层。

认识传感器 常见传感器的工作原理及应用-高中物理选择性必修二

认识传感器  常见传感器的工作原理及应用-高中物理选择性必修二

科学漫步 机器人
1920 年,捷克斯洛伐克作家卡佩克在一部科幻小说中构思了一个机器人,名 字叫Robot。它可以不吃饭,却能不知疲倦地工作,展现了人类持续多年的一种 愿望。
1947 年,世界上第一个机器人在美国诞生。这是一台为反应堆搬运核燃料的简单机器,代 替人来从事危险的工作。此后,由于现代制造业的需求,有关机器人的研究迅速发展起来。图 是几个机器人的实例。
我们知道,传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量,并把它们 转换为常见的传感器是怎样感知非电学量,并将其转换为电学量的呢?利用 不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢?
பைடு நூலகம்
1、光敏电阻能够将什么量转化为什么量? 2、热敏电阻和金属热电阻有何异同? 3、电饭锅——感温铁氧体的应用?
四、光敏电阻 硫化镉的电阻率与所受光照的强度有关。 把硫化镉涂敷在绝缘板上,在其表面再用银浆涂敷两个互不相
典例精析 下列关于传感器说法中不正确的是( B ) A.电子秤所使用的测力装置是力传感器,它将压力大小转化为可变电阻,进 而转化为电压信号 B.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号 C.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是 控制电路的通断 D.光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量
连的梳状电极。硫化镉表面受到的光照强度不同时两个电极间的 电阻不一样。
实验:观察光敏电阻的特性 用多用电表测量 1.光敏电阻在自然光照射下的电阻. 2.光敏电阻在手掌遮住时的电阻大小
光敏电阻的应用 产品在流水线上,常需要对产品计数。如图所示,是利用光敏电阻自 动计数的示意图。其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B中的主要 元件是由光敏电阻组成的光电传感器。

传感器的主要作用及工作原理

传感器的主要作用及工作原理

传感器的主要作用及工作原理传感器是一种能够感知并测量外部环境信号的设备,主要用于从物理、化学、光学、电磁、声音、地质等领域中提取信息。

传感器主要作用是将外部现象转化为可量化的电信号,并通过与之连接的系统进行处理和分析。

它们在许多领域中发挥着重要作用,包括工业生产、农业、医疗保健、环境监测、安全等。

传感器的工作原理根据不同的传感器类型有所不同,下面将详细介绍一些常见的传感器及其工作原理。

1.位移传感器:位移传感器用于测量物体的位移或位置变化。

最常见的位移传感器是电阻式、电容式和感应式传感器。

电阻式传感器利用导电材料的电阻随着位移的变化而改变的特性。

电容式传感器是通过测量电容随着位移的变化而改变的原理。

感应式传感器则利用感应线圈中感应的电压或电流随着位移的变化而改变。

2.压力传感器:压力传感器用于测量气体或液体的压力变化。

常见的压力传感器有压阻式传感器和压电式传感器。

压阻式传感器通过测量导电材料的电阻随着压力的变化而改变的原理工作。

压电式传感器则是利用压电材料在加压条件下产生电荷的特性来测量。

3.温度传感器:温度传感器用于测量物体的温度变化。

常见的温度传感器有热敏电阻传感器和热电偶传感器。

热敏电阻传感器通过测量电阻随着温度的变化而改变的原理工作。

热电偶传感器是利用两种不同金属连接在一起产生温差时产生电压的特性来测量温度。

4.光传感器:光传感器用于测量光线的强度或光线的变化。

常见的光传感器有光电二极管传感器和光敏电阻传感器。

光电二极管传感器通过测量光照射到二极管上产生的电流大小来测量光线的强度。

光敏电阻传感器是利用光敏材料的电阻随着光照强度的变化而改变的原理。

5.加速度传感器:加速度传感器用于测量物体的加速度变化。

常见的加速度传感器有压电式传感器和运动传感器。

压电式传感器是通过测量压电材料在加速度作用下产生的电荷大小来测量加速度。

运动传感器则是通过测量物体的位移或速度的变化来计算加速度。

传感器的工作原理多种多样,但总体来说,它们都是将外部信号转化为电信号,并通过与之连接的系统进行处理和分析。

物位传感器的原理及其应用

物位传感器的原理及其应用

物位传感器的原理及其应用一、物位传感器的工作原理物位传感器是一种用于测量和监测物体或液体的高度或深度的设备。

它通过将特定的物理量转换为电信号来实现测量。

物位传感器的工作原理主要包括以下几种:1. 压力传感器原理:利用液体或气体的压力来测量物体或液体的高度。

传感器中的压力传感器可以测量液体或气体的压力变化,并将其转换为电信号。

通过测量不同压力下的电信号变化,可以确定物体或液体的高度。

2. 超声波传感器原理:利用超声波的反射来测量物体或液体的高度。

传感器发射超声波脉冲,并接收反射回来的超声波信号。

通过测量超声波的往返时间和速度,可以计算出物体或液体的高度。

3. 激光传感器原理:利用激光束的反射来测量物体或液体的高度。

传感器发射激光束,并接收反射回来的激光信号。

通过测量激光束的往返时间和速度,可以计算出物体或液体的高度。

4. 电容传感器原理:利用物体或液体与电容传感器之间的电容变化来测量物体或液体的高度。

物体或液体与电容传感器之间形成一个电容,通过测量电容的变化,可以确定物体或液体的高度。

二、物位传感器的应用物位传感器在各个领域中都有广泛的应用,下面列举几个常见的应用场景:1. 工业领域:物位传感器可以用于监测储液罐、储气罐、堆料仓等的液位或物位。

在工业自动化控制中,物位传感器可以实时监测液位或物位的变化,从而控制液体或物体的供给、排放等工艺参数。

2. 环境监测:物位传感器可以用于监测水位、河流深度、湖泊水位等自然环境中的物位变化。

通过监测水位的变化,可以及时预警洪水、干旱等自然灾害,从而保护人民的生命财产安全。

3. 污水处理:物位传感器可以用于监测污水处理设备中的液位变化。

通过监测液位的变化,可以及时了解污水处理设备的运行状态,从而及时采取相应的措施,保证污水处理的效果。

4. 粮食仓储:物位传感器可以用于监测粮食仓储中的物位变化。

通过监测物位的变化,可以及时了解粮食的储存量,从而做出合理的储存和管理决策,保证粮食的质量和安全。

传感器的原理及工程应用

传感器的原理及工程应用

传感器的原理及工程应用1. 传感器的概述传感器是一种将物理量转换为能够被电气或其他形式检测的信号的装置。

它们在工程中起着至关重要的作用,被广泛应用于各种领域,如自动化控制、环境监测、医疗设备等。

2. 传感器的原理传感器基于不同的物理原理进行工作,下面列举了几种常见的传感器原理:•光电传感器:基于光的吸收、反射或透射原理进行工作,包括光敏二极管、光电二极管等。

•压力传感器:基于材料的弹性变化或荷兰德原理进行测量,包括压阻传感器、压电传感器等。

•温度传感器:基于材料的热传导、热散射或热辐射原理进行测量,包括热敏电阻、热电偶等。

•加速度传感器:利用质量感应原理进行测量,包括压电加速度传感器、电容加速度传感器等。

3. 传感器的工程应用传感器在工程中有着广泛的应用,以下列举了几个典型的工程应用场景:3.1 自动化控制•工业自动化:传感器在工业自动化领域广泛应用,如生产线上的温度传感器、压力传感器用于控制流程参数。

•智能家居:由传感器控制的自动化系统可以智能地调节照明、温度、安防等各种设备,提供便捷的居住体验。

•智能交通:传感器在智能交通系统中用于监测车辆流量、道路状况,以及控制信号灯等。

3.2 环境监测•大气监测:传感器可以测量空气中的温度、湿度、氧气浓度等参数,用于气象预测、空气质量监测等。

•水质监测:传感器可以测量水中的PH值、溶解氧、浊度等参数,用于地下水监测、水处理厂运行控制等。

•土壤监测:传感器可以测量土壤湿度、温度、养分含量等参数,用于农田灌溉、农作物生长控制等。

3.3 医疗设备•心率监测:传感器可以监测患者的心率,实时反馈给医护人员进行诊断和治疗。

•血压监测:传感器可以测量患者的血压,用于诊断高血压、低血压等病症。

•呼吸监测:传感器可以监测患者的呼吸频率和呼气二氧化碳含量,用于呼吸系统疾病的诊断和治疗。

3.4 智能穿戴设备•运动监测:传感器可以测量运动设备的运动状态,如步数、距离、速度等,用于运动量统计和运动指导。

传感器的主要作用及工作原理

传感器的主要作用及工作原理

传感器的主要作用及工作原理传感器是一种用于感知和测量环境中特定物理量的装置。

它们在各个领域中广泛应用,包括工业自动化、环境监测、医疗诊断、交通运输、军事、生物科学等。

传感器的主要作用是将物理量转换为可读取的电信号,以便进一步处理和分析。

它们可以测量的物理量包括温度、湿度、压力、光照强度、速度、位移、加速度、力量等。

传感器通过感知环境中的物理量,可以提供实时的数据,帮助决策者做出准确的判断和合理的决策。

传感器的工作原理基本上是根据特定的物理效应进行的。

以下是一些常见传感器的工作原理:1.温度传感器:温度传感器使用热敏元件来测量温度。

其中常见的一种是热敏电阻,它的电阻值会随温度的变化而改变。

2.压力传感器:压力传感器使用压敏元件,如压电晶体,测量压力。

当外加压力变化时,压电晶体会产生电荷,通过测量电荷的大小可以确定压力的大小。

3.光敏传感器:光敏传感器使用光敏元件,如光电二极管或光敏电阻,测量光照强度。

当光敏元件受到光照时,其电阻或电流值会发生变化,通过测量这些变化可以确定光照的强弱。

4.位移传感器:位移传感器使用霍尔元件或光电编码器等技术来测量物体的位置或位移。

霍尔元件通过测量磁场的变化来确定物体的位置,而光电编码器则通过光源和光敏器件之间的光学信号测量物体的位置。

5.加速度传感器:加速度传感器使用加速度感应元件,如压电晶体或微机械系统,测量物体的加速度。

当物体受到加速度时,感应元件会产生电信号,通过测量信号的大小和变化可以确定加速度的大小。

6.气体传感器:气体传感器使用化学感应原理来测量环境中特定气体的浓度。

这些传感器通常包含特定的气体感应材料,当待测气体与感应材料发生化学反应时,会产生电信号,通过测量信号的强度可以确定气体的浓度。

总之,传感器的主要作用是将物理量转换为电信号,其中的工作原理基于特定的物理效应。

不同类型的传感器根据不同的应用需求选择适当的工作原理,以实现准确和可靠的测量。

这些传感器在各行各业中发挥着关键的作用,推动了技术的不断发展和应用的广泛扩展。

生活中传感器的应用及原理

生活中传感器的应用及原理

生活中传感器的应用及原理一、简介传感器是一种用于将环境中的物理量(如温度、湿度、光照等)转化为可测量的电信号的设备。

在生活中,传感器广泛应用于各行各业,包括智能家居、汽车工业、医疗领域等。

本文将介绍一些常见的传感器应用以及它们的工作原理。

二、温度传感器温度传感器常用于监测环境的温度变化。

它可以采用热敏电阻、热电偶或半导体材料等作为感测元件,通过测量电阻或温差来获得温度值。

常见的应用场景有: - 室内温度监测:在空调控制系统中,温度传感器可以测量室内温度,并根据设定值控制空调的工作。

- 温度报警系统:在实验室或仓储设施中,温度传感器可用于检测温度是否超过安全范围,触发报警装置。

三、湿度传感器湿度传感器用于测量环境中的湿度,可以帮助人们了解当前环境的潮湿程度。

它常使用电容、电阻或电导率等物理量来感测湿度。

一些典型的应用场景包括: - 智能恒湿器:湿度传感器可用于监测室内湿度,并根据设定值调整加湿器或除湿器的工作。

- 温室控制:湿度传感器用于监测温室内的湿度,以保持植物生长所需的湿度水平。

四、光照传感器光照传感器用于测量环境中的光照强度。

它通常采用光敏电阻、光电二极管或光导纤维等材料来感测光照。

一些常见的应用包括: - 智能照明:光照传感器可以监测室内或室外的光照强度,根据需要调整照明设备的亮度。

- 太阳能电池板:光照传感器用于监测太阳光的强度,以优化太阳能电池板的效率。

五、加速度传感器加速度传感器用于测量物体的加速度,可以帮助人们了解物体的运动状态。

它通常采用微机电系统(MEMS)技术,通过测量微小的电荷变化来感测加速度。

一些典型的应用场景包括: - 汽车安全系统:加速度传感器可以检测车辆碰撞时的加速度变化,触发安全气囊的部署。

- 运动追踪器:加速度传感器用于监测人体运动,例如计步器、智能手环等。

六、总结传感器在生活中的应用非常广泛,涵盖了温度、湿度、光照、加速度等多个领域。

通过感测环境的物理量并转化为电信号,传感器帮助人们了解和控制周围的环境。

传感器原理及应用

传感器原理及应用

传感器原理及应用传感器是指能够将非电信号(如光、磁、声、温、压、电容等)转化为电信号的装置。

传感器的原理是基于感应原理、电性原理、力学原理或光学原理等,通过检测和测量物理量的变化来获取所需信息。

传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备、军事装备、智能家居等领域,具有重要的意义。

传感器的原理主要有以下几种:1.感应原理:基于感应的传感器是利用磁、电、声波等的感应作用来检测和测量物理量。

例如,电感传感器利用电感在磁场中感应出的电磁感应现象来检测和测量目标物体的运动、位置和形态等。

2.电性原理:基于电性的传感器是利用物质的电性特性来检测和测量物理量。

例如,压力传感器利用材料的电阻、电容或电势差等随压力变化而变化,通过测量这些变化来获得压力信息。

3.光学原理:基于光学的传感器是利用光的吸收、散射、透射或反射等现象来检测和测量物理量。

例如,光电传感器利用光电效应来将光信号转化为电信号,用于检测和测量物体的位置、速度、光强等。

4.力学原理:基于力学的传感器是利用物体的形变、压缩或伸缩等现象来检测和测量物理量。

例如,应变传感器利用材料受力后的形变来测量力的大小,应用于压力、拉力、扭转力等测量。

传感器的应用非常广泛,以下是几个常见的应用领域:1.工业自动化:传感器在工业自动化中发挥着重要作用,例如,温度传感器用于监测工业设备的温度变化,压力传感器用于检测管道中的压力变化,流量传感器用于测量液体和气体的流量等。

2.环境监测:传感器被广泛应用于环境监测领域,例如,气体传感器用于检测大气中的气体浓度,湿度传感器用于感知周围环境的湿度变化,光照传感器用于测量光线的强弱等。

3.医疗设备:传感器在医疗设备中得到广泛应用,例如,心电传感器用于监测患者的心电图信号,血压传感器用于测量患者的血压变化,体温传感器用于测量患者的体温等。

4.军事装备:传感器在军事装备中起到重要作用,例如,雷达传感器用于探测和跟踪目标,红外传感器用于侦测目标的热辐射,声纳传感器用于探测水下目标等。

常用传感器原理及应用

常用传感器原理及应用

常用传感器原理及应用传感器是能够将非电信号转换为电信号的设备,是现代工程技术中最常用的测量和控制元件之一、传感器可以检测和测量各种物理量,如温度、压力、湿度、光照、加速度等,并将其转换为相应的电信号,以供其他设备进行处理和判断。

以下是常见的一些传感器的原理及应用。

1.温度传感器温度传感器是一种能够测量物体温度的传感器。

其工作原理主要有电阻式传感器、热敏电阻传感器和半导体温度传感器等。

电阻式传感器利用金属电阻的温度特性来测量温度;热敏电阻传感器是利用材料的温度特性,该材料温度升高时电阻值降低的特点;半导体温度传感器是基于半导体材料的温度特性来测量温度。

温度传感器广泛应用于空调、电冰箱、温度计、热水器等家用电器中,以及各种工业自动控制系统中。

2.压力传感器压力传感器是一种能够测量介质压力的传感器。

其工作原理主要有电阻式传感器、电容式传感器和压阻传感器等。

电阻式传感器是利用材料的应变变化来测量压力;电容式传感器是通过测量被测介质与电容器之间的电容变化来测量压力;压阻传感器是利用压阻材料的阻值随压力改变而改变来测量压力。

压力传感器广泛应用于工业生产中的流量测量、液位控制、工业自动化等领域。

3.湿度传感器湿度传感器是一种能够测量空气湿度的传感器。

其工作原理主要有电阻式传感器、电容式传感器和热电传感器等。

电阻式传感器是利用湿度对电阻的影响来测量湿度;电容式传感器是通过测量介质中水分与电容器之间的电容变化来测量湿度;热电传感器是利用湿度对热湿传感元件的影响来测量湿度。

湿度传感器广泛应用于气象观测、温室控制、工业生产等领域。

4.光照传感器光照传感器是一种能够测量环境光照强度的传感器。

其工作原理主要有光电二极管传感器、光敏电阻传感器和光电导传感器等。

光电二极管传感器是利用光照对光电二极管电流的影响来测量光照强度;光敏电阻传感器是通过测量光敏电阻的电阻变化来测量光照强度;光电导传感器是通过测量光电导传感器的电阻变化来测量光照强度。

举例说明传感器的工作原理及应用

举例说明传感器的工作原理及应用

举例说明传感器的工作原理及应用1. 传感器的工作原理传感器是将物理量转化为电信号的装置,它能够感知和接收各种物理量的变化,并将其转换为可测量的电信号。

传感器的工作原理基于不同的物理现象,以下是几种常见的传感器工作原理的举例:•光电传感器:光电传感器的工作原理是利用光电效应将光信号转化为电信号。

通过接收环境中的光线变化,可以测量光的强度、颜色和位置等信息。

光电传感器广泛应用于自动化、光电检测等领域。

•压力传感器:压力传感器的工作原理是基于张力敏感元件的变形来测量物体的压力。

当外界施加压力时,传感器内部的材料会发生变形,从而改变传感器电路的电阻或电容值。

压力传感器被广泛应用于工业控制、汽车工程和生物医学等领域。

•温度传感器:温度传感器的工作原理是利用温度对电阻、电容或半导体材料的影响来测量温度变化。

常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。

温度传感器在气象、工业自动化及家电等领域有着广泛的应用。

2. 传感器的应用传感器作为一种能够感知和接收物理量变化的装置,具有广泛的应用场景。

以下是几个常见的传感器应用的举例:•汽车领域:在汽车领域,传感器被广泛用于测量各种物理量,如温度、压力、速度、湿度等。

它们可以实时监测车辆状态,提供数据支持给汽车控制系统。

例如,车载加速度传感器可以感知车辆的加速度变化,为车辆稳定性控制提供数据。

•环境监测:传感器在环境监测中起着重要的作用。

通过测量温度、湿度、空气质量等物理量,传感器可以帮助监测和评估环境的变化情况。

例如,空气质量传感器可以感知空气中的污染物浓度,对环境质量进行实时监测。

•医疗领域:传感器在医疗领域的应用非常广泛。

例如,血压传感器可以测量人体的血压变化,帮助医生监测患者的健康状况;心率传感器可以测量心脏的跳动频率,监测心脏功能。

传感器的应用使医生能够更准确地评估患者的病情。

•工业控制:在工业控制中,传感器广泛应用于测量、监测和控制各种物理量。

例如,压力传感器可以监测管道中的液体或气体压力,帮助控制系统稳定运行;光电传感器可以检测产品的位置和缺陷,用于自动化生产线中的质量控制。

传感器工作原理

传感器工作原理

传感器工作原理传感器是一种能够感知和测量物理量,并将其转化为可供人们理解和利用的电信号或者其他形式的信号的设备。

传感器在各个领域中起着至关重要的作用,如工业生产、医疗设备、环境监测等。

本文将详细介绍传感器的工作原理及其分类。

一、传感器的工作原理传感器的工作原理基于物理效应,通过感知和测量物理量来实现。

常见的传感器工作原理包括:1. 电阻变化原理:利用物质电阻随温度、压力、湿度等物理量的变化而发生变化的特性。

例如,温度传感器利用电阻与温度之间的关系来测量温度。

2. 压电效应原理:利用压电材料在受力时产生电荷的效应。

例如,压力传感器利用压电材料的变形来测量压力。

3. 光电效应原理:利用光电材料在光照射下产生电荷的效应。

例如,光敏电阻利用光照强度的变化来测量光照强度。

4. 磁敏效应原理:利用磁敏材料在磁场作用下产生电荷的效应。

例如,磁感应传感器利用磁敏材料的磁阻变化来测量磁场强度。

5. 声波传播原理:利用声波在介质中传播的特性。

例如,声波传感器利用声波的传播时间来测量距离。

二、传感器的分类传感器按照测量的物理量、工作原理和应用领域可以进行分类。

以下是常见的传感器分类:1. 温度传感器:用于测量温度变化,常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、红外线传感器等。

2. 压力传感器:用于测量气体或者液体的压力变化,常见的压力传感器有压电传感器、电容传感器、压力传感膜等。

3. 湿度传感器:用于测量空气中的湿度变化,常见的湿度传感器有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器等。

4. 光照传感器:用于测量光照强度的变化,常见的光照传感器有光敏电阻、光电二极管、光电三极管等。

5. 加速度传感器:用于测量物体的加速度变化,常见的加速度传感器有压电加速度传感器、电容加速度传感器等。

6. 磁场传感器:用于测量磁场强度的变化,常见的磁场传感器有霍尔传感器、磁敏电阻等。

7. 气体传感器:用于测量气体浓度的变化,常见的气体传感器有气体电化学传感器、气体红外传感器等。

物理传感器的基本原理以及应用

物理传感器的基本原理以及应用

物理传感器的基本原理以及应用1. 什么是物理传感器物理传感器是一种用于检测和测量物理量的设备,它能将物理量转化为可量化的电信号或其他形式的输出信号。

物理传感器广泛应用于各个领域,如工业监测、环境检测、医疗设备等。

2. 物理传感器的基本原理物理传感器的工作原理基于不同的物理现象和效应,以下是常见的物理传感器及其工作原理示例:•温度传感器:基于热电效应、热敏电阻、热电偶等原理,通过测量物体的热量来确定温度的传感器。

•压力传感器:基于变阻效应、压电效应、电容效应等原理,测量物体受力后产生的电信号来确定压力的传感器。

•湿度传感器:基于电容效应、电阻效应等原理,测量空气中水分含量来确定湿度的传感器。

•光电传感器:基于光电效应、光敏电阻、光导效应等原理,测量光线强度或光线的特性来确定光照强度、颜色等的传感器。

•加速度传感器:基于压电效应、电容效应等原理,通过测量物体的加速度来确定物体的运动状态的传感器。

3. 物理传感器的应用物理传感器在各个领域都有广泛的应用,以下是部分应用示例:3.1 工业监测•温度传感器用于监测工厂车间内的温度,以确保生产过程的稳定性。

•压力传感器用于监测管道中的压力,以确保流体的正常运输。

3.2 环境检测•湿度传感器用于测量室内空气中的湿度,以确保室内环境的舒适度。

•光电传感器用于检测室外光照强度,以自动调节路灯的亮度。

3.3 医疗设备•温度传感器用于测量患者体温,以监测患者的健康状况。

•加速度传感器用于测量患者的运动状态,以辅助康复训练。

3.4 智能手机•光电传感器用于调节手机屏幕的亮度,以适应不同环境下的使用需求。

•加速度传感器用于检测手机的运动状态,实现自动旋转屏幕的功能。

4. 总结物理传感器是一种重要的技术工具,通过测量和检测物理量,为各个领域的应用提供数据支持。

本文介绍了物理传感器的基本原理和常见应用领域。

随着科技的不断发展,物理传感器将继续发挥更大的作用,提升我们的生活和工作效率。

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常用物理传感器工作原理及应用摘要:在随着现代工业自动化及测量技术程度不断提高,诸多传感器被广泛应用,是控制、监测、计量系统必不可少的部分,在测量转换原始数据的准确度、精度和反应速度时,传感器作为末端基础原件,其作用至关重要。

鉴于此,文章重点针对各类传感器工作原理进行了分析,以供参考。

关键词:传感器;传感器原理;热敏传感器;光敏传感器;传感器应用1传感器发展史概述“传感器”一词在20世纪末才出现在人们视线中,最早的传感器其实是“称”和“温度计”,是最早将外界信号转换成可量化数字的工具。

世界上最原始的秤,石块砝码发现于今巴基斯坦境内的印度河文明遗址(约2400-1800),距今已有三、四千年的历史。

古埃及人在同时代(约1878)的记载中也有提及。

在中国,秤的出现在春秋中晚期,已经制造了小型的衡器—木衡、铜环权,用来称黄金货币;17世纪伽利略发明了温度计,真正把温度信号变成电信号的传感器是在1821年德国物理学家赛贝发明的,这是后来的热电偶传感器,在过了50年后德国人西门子发明了铂电阻温度计。

在本世纪半导体出现后相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器。

与此同时,根据光和波与物质相互作用的规律,相继发明了声学传感器、红外传感器和微波传感器、光电传感器。

2传感器分类2.1根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器两大类:物理传感器应用的是物理效应,将测量信号的微弱变化通过压电效应、热电、光电、气电、磁电、离化、极化、射线、磁致伸缩现象转换成电信号。

化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

2.2传感器根据检测用途分类有:压敏、光敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器、雷达传感器。

2.3传感器按照输出信号分类:模拟传感器、数字传感器、膺数字传感器、开关传感器。

2.4根据材料标准分类:(1)所用材料的类别分:金属聚合物、陶瓷混合物。

(2)材料的物理性质分:导体、绝缘体、半导体、磁性材料。

(3)材料的晶体结构分:单晶体、多晶体、非晶体材料。

2.5根据制造工艺分:集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。

3各类传感器原理及特点3.1压敏传感器应用最广泛的是压阻式传感器,它具有生产成本低和较高的精度及良好的线性特性。

其原理根据电阻应变效应,电阻应变片紧密粘结在力学应变体上,当载体基本受力发生变化时电阻应片跟着一起发生变形(S、L变化),使阻值(R)变化,从而使加在电阻上的电压发生微小变化,再经过电路将信号放大后传送给A/D转换电路或CPU执行显示。

R表示电阻,ρ表示电阻率,L表示长度,S表示截面积。

电阻应变片阻值一般在几十欧至几十千欧,压电式传感器需要外力作用后产输入阻抗变化,因此只能测量动态应力,主要应用在加速度、压力和力等测量中。

3.2热敏传感器热敏传感器基本原理是利用在温度变化时金属、半导体材料的电阻产生相应的温度变化特性,基本构成分两类型,热敏电阻传感器和半导体热敏传感器。

•热电阻传感器是最常用的一种温度检测器,多数由纯金属材料制成,目前使用最多的是铜和铂,其中铂电阻应用最广泛,它主要特点是测量精度高,性能稳定,工作温度范围广,常用PT100,-50℃—600℃,而陶瓷铂电阻测量温度最高达到-250℃—850℃。

铂电阻的电阻值与温度之间关系如下:正温度系数0~650℃ Rt=R0(1 +At + Bt²)负温度系数-200~0℃ Rt=R0[1 +At + Bt²+ C(t-100)t³]其中,R0为热敏电阻标称0℃温度(铂100),Rt为温度t时的电阻值A=3.96847*10³℃B=5.847*10-7℃C=-4.22*10-12℃铂电阻是用0.03~0.07mm的铂丝绕在云母片上制成的片形支架,绕组的两面用云母片夹住绝缘,最外面加保护套防止侵蚀、氧化。

•半导体热敏传感器是利用半导体PN结的结电阻的温度特性制成的敏感元件,其特点是电阻率随温度而显著变化,电阻温度系数大、灵敏度高、热惯性小、反应速度快、体积小、结构简单、使用方便、寿命长,易于实现远距离测量等特点得到广泛应用。

PN结电阻在不同温度下有差别的,根据这个阻值的变化就可以测量环境温度的变化。

N型半导体,在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的磷、锑、砷等五价元素,就变成了以电子导电为主的半导体。

P型半导体,在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的硼、铟、镓或铝等三价元素,就就成了以空穴导电为主的半导体。

紧密相连的P型半导体和N型半导体之间会形成一个空间电荷区称PN结。

PN结的结电阻、结电容等参数都是随温度变化的,利用这种变化制作温度传感器。

由PN结理论可知,当通过电流If不变时,PN结两端电压Ut随温度t上升而下降,近似线性关系,硅管结电压常温下为0.7V,t↑1℃→Ut↓1.8~2.2mV。

半导体热敏电阻值与温度间关系:RT=R∞eB/T式中 RT是为T时的热敏电阻值,T为热力学温度,R∞和B为经验常数。

电阻温度系数:是热敏电阻对温度变化反应的灵敏度α=dRT÷RTdT= -B÷T23.3光敏传感器光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器,它能感应光线的明暗变化,输出微弱的电信号,通过电子线路放大处理。

它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。

光敏传感器的种类繁多,主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD 和CMOS 图像传感器等。

光敏传感器最基本的组成是光敏电阻,其工作原理是基于内光电效应,光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻,主要制作材料是金属硫化物、硒化物、和碲化物等半导体,随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。

光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)光敏传感器内装有一个高精度的光电管,光电管内有一块由”针式二管”组成的小平板,当向光电管两端施加一个反向的固定压时,任何光了对它的冲击都将导致其释放出电子,当光照强度越高,光电管的电流也就越大。

光谱范围从紫外线区到红外线区。

光敏电阻不受光照时的电阻称为暗电阻,此时流过的电流称为暗电流。

在受到光照时的电阻称为亮电阻,此时电流称为亮电流。

暗电阻越大越好,亮电阻越小越好。

实际应用时,暗电阻大约在兆欧级,亮电阻大约在几千欧以下。

CdSe(硒化镉)当光照射到光电导体上时,若光电导体为本征半导体材料,而且光幅射能量又足够强,光导材料价带上额电子将被激发至导带上,从而使导带的电子和价带的空穴增加,致使光导体的电导率变大,为实现能级的跃迁,入射光的能量必须大于光导材料的禁带宽度Egε=hv=hc/λ≥Eg其中ε为入射光能量,h普朗克常量,v为光子频率,c为光速,λ为波长。

3.4超声波传感器人类耳朵能听到的声波频率为20HZ~20KHz。

当声波的振动频率大于20KHz或小于20Hz时,我们便听不见了。

因此,我们把频率高于20KHz的声波称为“超声波”,因其方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。

在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。

如超声波清洗机,超声波加湿器,医学检查B超,彩超,超声波探伤仪等。

超声波传感器基本原理是压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)材料在外力作用下机械振荡产生声波或接受外界声波,经过换能器处理将声波转换成电量信号,振动可以产生声音,能够产生超声波的装置就是超声波传感器,称为超声换能器,或者超声探头。

超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。

常用的是压电式超声波发生器,是利用压电晶体的谐振来工作的。

超声波传感器探头内部有两个压电晶片和一个共振板。

当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。

反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。

超声波传感器就是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换成超声波发射出去,而在接收时,则将超声振动转换成电信号。

根据超神波发出和接受的时间差t,就能计算被测物距离及大小尺寸。

t =2h/v→ h =tv/2其中h为传感器与被测点距离,V为声波速度。

3.5电磁传感器电磁传感器是基于电磁感应原理,导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。

电磁传感器一般分为两种:磁电感应式和霍尔式,电磁感应传感器通常来测量速度、流量,具有输出信号大,抗干扰性能好,耗电量小,工作寿命长,不需外接电源,可在烟雾、油气、水气等恶劣环境中使用,当测速齿轮旋转引起的磁隙变化,在探头线圈中产生感生电动势,其幅度与转速有关,转速越高输出电压越高,输出频率与转速成正比,转速进一步增高,磁路损耗增大,输出电势已趋饱和,当转速过高时,磁路损耗加剧,电势锐减。

当传感器材料和结构确定时,其中磁感应强度B与l都为常数,感应电动势仅与速度v有关。

E= B*l*v*Sinθφ= B*S*Cosθφ为磁通量,E为感应电动势,B为磁感应强度,S为接触磁场面积,l为切割磁场导体长度,v为切割磁场速度,θ为导体与磁场线夹角。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。

霍尔效应是是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。

传感器基本组成是霍尔元件,可用多种半导体材料制作,如如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子材料等。

霍尔电位差UH的基本关系:RH =1/nq式中RH为霍尔系数,n单位体积内载流子或自由电子的个数,q电子电量,I通过的电流,B垂直于I的磁感应强度,d导体的厚度。

4传感器应用4.1压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,汽车、涉及水利水电、铁路交通、医用、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

最常见额是汽车胎压监测器,可以时刻监测汽车轮胎气体压力,过高或过低时报警提示,保证人们驾驶安全;重载压力传感器是传感器中一种,通常被用于交通运输,通过监测气动、轻载液压、制动压力、机油压力、传动装置、以及卡拖车的气闸等关键系统的压力、液力、流量及液位来维持重载设备的性能,液压系统中主要是来完成力的闭环控制,当控制阀芯突然移动时,在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力,此时由传感器监测压力并发出信号给处理器做出正确控制;压力传感器可被安装在注塑机的喷嘴、热流道系统、冷流道系统和模具的模腔内,它能够测量出塑料在注模、充模、保压和冷却过程中从注塑机的喷嘴到模腔之间某处的塑料压力;应用于监测矿山压力;应用于促进睡眠,将压力传感器放在床垫地下,由于压力传感器具有高灵敏度,当人发生翻身、心跳以及呼吸等有关的动作时,传感器会分析这一系列信息,去推断睡眠人处于什么状态,然后通过对传感器的分析,收集传感器的信号得到心跳和呼吸节奏等睡眠的数据,最后将所有数据处理谱成一首段的曲目。

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