传感器的分类与原理

温度传感器安装要求
4.5、流量计
• 4.5.1、电磁流量计 • 4.5.2、涡街流量计 • 4.5.3、涡轮流量计 • 4.5.4、质量流量计
4.5.1 电磁式流量计 Electromagnetic flowmeter
测量原理
当导电流体流过磁极之间的绝缘管道
时，相当于长度为管道内径的导体以流
速v移动切割磁力线，则在导电流体中
速v，乘以管道截面积得流量（流量计上的微电脑芯片自动计算显示和
上传）：
体积流量为：
qv
π 4
D2.
E KDB
π DE 4KB
电磁流量计的结构
电磁式流量计的使用 优点：不受其他因素影响，测量范围宽，可测强
腐蚀、含杂质流体。无压降损失。
安装方式
4.5.2 涡街式流量计 Vortex street flowmeter
结构型 物性型
按能量关系分 类
按输出信号分 类
能量 控制型
能量 转换型
模拟式 数字式
说明
举例
传感器以被测物理量分类，也即按 用途分类，便于用户选择。
传感器以工作原理命名， 便于生产厂家专业生产。 传感器依赖其结构参数变化实现信 息转换
传感器依赖其敏感元件物理特性的 变化实现信息转换
由外部供给传感器能量，而由被测 量来控制输出的能量
测量原理 在流量计管道中，设一滞流件，流体流经 滞流件时，下游会产生两列不对称的旋涡， 在滞流件的侧后方分开，形成卡门（Karman） 旋涡列——卡门涡街，旋涡产生的频率 f 与 流量计管道中流体流速υ的关系为：
传感器直接将被测量的能量转换为 输出量的能量
输出量为模拟量
输出量为数字量
位移传感器、速度传感器、温度传 感器、压力传感器等
应变式、电容式、电感式、压电式、 热电式等
电容式传感器：利用电容极板间隙 或面积的变化 C
压电式传感器：压电效应，力电 荷 热电偶：热电效应
电容传感器：需外部供电，使x(t) C电流或电压
1) 测量距离. 距离越大,信号越弱 2) 表面状态. 动荡不稳定的表面将降低反
射雷达波的强度. 3) 介电常数. 介电常数越大,反射越强大. 4) 泡沫. 5) 天线尺寸. 天线尺寸越大,将得到越窄
的雷达波束角和更集中的雷达波能量 6) 天线上的积垢灰尘.
4.4、温度传感器
测量原理-TR10
铂热电阻 铂热电阻的特点是精度高、稳定性好、性 能可靠, 所以在温度传感器中得到了广泛应用。按IEC 标准, 铂热电阻的使用温度范围为-200~+850℃。 在-200~0℃的温度范围内: Rt=R0［1+At+Bt2+Ct3(t-100)］ 在0~850℃的温度范围内: Rt = R0(1+At+Bt2)
必然会产生电动势，其大小为：
其中：
E

K
d
v

B
K——与磁场分布及轴向长度有关的系数；
பைடு நூலகம்
B——磁感应强度；
V——导电液体平均流速；
D——电极间距（测量管内直径）；
电动势E的方向为 v B，大小与流量成正比。在管道的电场 E方向两
点加上电极（石墨等耐腐蚀材料），将电动势引出测量，就可以得到流
• 4.1、压力传感器 • 4.2、压差液位计 • 4.3、雷达液位计 • 4.4、温度传感器 • 4.5、流量计 • 4.6、音叉开关
4.1、压力传感器
压力传感器的金属膜片
工作压力使膈膜密封膜片产 生偏移，并通过填充液把压 力送到传感器膜片上，该膜 片产生的形变再通过填充液 把压力传送到电桥上，与压 力相关的桥路输出电压的变 化被测量并进一步处理。
传感器的分类与原理介绍
目录
• 1、传感器的概念 • 2、传感器的分类 • 3、传感器的原理及组成 • 4、公司涉及的传感器 • 5、传感器的误差与校准
1、传感器的概念
• 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检 测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信 息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信 息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记 录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首 要环节。
压力传感器测液位的原理
温度对于零点的影响
双压力测液位的测量原理
4.2、压差液位计
4.3 、雷达液位计
D=CT/2 式中： D—雷达液位计到液面的
距离 C—光速 T——电磁波运行时间 因空罐的距离E已知， 则物位L为： L=E-D
雷达液位计精度影响因素
任何雷达物位计的测量都要求有足够的反射信号.以下因素将影响反 射信号强度:
5. 标定装置 产生标准输入以便用实验的方法来得到被测量与显示记
录之间准确地量的关系。
被测 对象
传感器
中间电路
显示记录
观察 者
人为
标准
驱动信号 信号
控制系统
驱动装置 标定装置
非电量电测法测试系统的组成
以测量汽车油箱中汽油液位的装置为例
被测量
敏感元件
辅助电源
传感元件
信号调节转换电路 电量
4、公司涉及的传感器
机械系统中常见的物理量
几何量—长度、角度、表面几何形状 机械量—振动（速度、加速度、位移）、力、
压力、力矩、扭矩、功率、质量、硬度 热工量—温度、温度场、湿度、流量 光学量—照度、光学参数（焦距、透光率） 电磁量—电压、电流、电势、磁场强度

测试技术的方法（以测力为例）
机械转换
客 观 光学转换
温度计：吸收被测物的能量 磁电式：线圈切割磁力线感应电 势
3、传感器的原理及组成
被测 对象
传感器
中间电路
显示记录
人为
标准
驱动信号 信号
控制系统
驱动装置 标定装置
非电量电测法测试系统的组成
观察 者
3、传感器的原理
1. 传感器 感受被测物理量并把它变换为便于传输处理的电信号。
它是整个测试系统实现测试和自动控制的首要的、关键的环节。
2. 中间电路 将传感器输出的微弱电信号进行再次变换、放大、衰减、 滤波、调制和解调等，使它们成为便于显示、记录或进行数据处理的信 号。
3. 显示与记录器 将中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失 真地显示和记录出来。
4. 驱动装置 产生人为驱动信号，是被测对象处于人为的工作状态下， 把内部特性表现得更明显。
物 理
气液转换
量
电气转换
F
机械参数
机械测试法
力
位移
光学参数 力
气液参数 力
光学测试法 光电移动 （明暗条纹的变化）
气液测试法 气液的压力变化
电参数
电阻、电容、电感 电压、电流
力
电阻的变化
电测法
x
F
反光镜
F P
F
应变片
2、传感器的分类
分类方法
按输入量分类
按工作原理分类 （变换原理）
按物理现象分 类（信号变换 特征）