各种传感器工作原理图大全
传感器的原理和应用思维导图
传感器的原理和应用思维导图传感器的定义•传感器是一种能够感知并转换物理量、化学量、生物量等信息的装置或设备。
传感器的分类按照感知的物理量分类•温度传感器•湿度传感器•压力传感器•光敏传感器•加速度传感器•声音传感器•气体传感器•磁场传感器•位移传感器按照工作原理分类•电阻式传感器•压电式传感器•电感式传感器•光电式传感器•双金属式传感器•电子式传感器按照应用领域分类•汽车传感器•工业自动化传感器•医疗健康传感器•环境监测传感器•家用电器传感器•无人机传感器•物流传感器传感器的原理•传感器的原理基于物理、化学或生物量的特性,将其转化为可感知的电信号或其他形式的信号。
传感器的工作过程1.感受环境信息:传感器接收周围环境中的物理量、化学量或生物量等信息。
2.转化信号形式:传感器将感知到的信息转化为电信号或其他形式的信号。
3.信号处理:传感器对转化后的信号进行采样、滤波、放大等处理。
4.输出结果:传感器将经过处理后的信号输出给其他设备或系统,用于进一步分析、计算或控制。
传感器的应用•温度传感器广泛应用于气象、工业过程控制、建筑自动化等领域,用于监测和控制温度。
•湿度传感器常见于农业、气象、环境监测中,用于测量空气中的湿度。
•压力传感器常用于汽车、工程机械等领域,用于测量液体或气体的压力。
•光敏传感器常用于光电开关、光电控制等系统中,用于检测光照强度。
•加速度传感器广泛应用于手机、平板电脑、游戏手柄等设备中,用于检测设备的加速度。
•声音传感器常见于安防、智能家居等领域,用于检测和识别声音信号。
•气体传感器可应用于环境监测、工业安全等领域,用于检测和测量大气中的气体含量和污染程度。
•磁场传感器常用于导航、车辆偏离预警等系统中,用于检测和测量磁场的强度和方向。
•位移传感器常见于工业自动化、机械设备中,用于测量物体的位移、变形等。
传感器的未来趋势与发展•连接性增强:传感器将更多地与无线通信、互联网、物联网等技术结合,实现互联互通的功能。
27张动图看懂各种传感器工作原理
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第一章 常用传感器原理.ppt
传感器原理
Principle of the Sensors
本章要点
传 • 1、常用传感器的分类及其参数特点。
感
器 原
• 2、温度传感器工作原理及其结构;
理
与 应
• 3、光敏传感器工作原理及其结构;
用
( • 4、压力传感器工作原理及其结构;
2013
物
联 网
• 5、磁敏传感器工作原理及其结构;
)
传
感
器
原
理
与
应
用 (
传
2013
感
物 联
器
网
)原
理
• 1.4.2 电阻应变计:
• 1.4.2.2 半导体应变片 • 二、压阻系数
其中πii(i为1、2、3)为纵向压阻系数-----沿着晶轴方向的应力 对此方向电阻率的影响,立方晶系的x、y、z方向的纵向压阻系数相等。
πij (i≠j;i,j为1、2 、3)横向压阻系数----沿某晶轴方向的应 力对沿与其垂直的另一晶轴方向电阻率的影响,立方晶系的横向压阻 系数都相同,用π12 代替之。
粘合剂
r
3覆盖层
1敏感栅
2基底
4引线
l
L
1.4 力/压力敏传感器
传
感
器
原
理
与
应
用 (
传
2013
感
物 联
器
网
)原
理
• 1.4.2 电阻应变计:
• 1.4.2.1 金属应变片
• • 二、金属应变片的结构和分类 • 金属应变片分类:
• 1.丝式应变片(回线式和短接式)
① 回线式应变片
直线金属丝受单向拉伸时,每段电阻都增加,总电阻的增加为各段电阻
物理选修人教版传感器及其工作原理PPT课件
离子感烟器
明火探测器
温度传感器
自动旋转门
光电传感器
湿度传感器
机油压力传感器
超声波传感器
风速传感器
全自动血压机
声
音 声敏传感器 控
延
制
时
电
电
灯
光敏传感器 路
路
光
线
走廊声控灯的工作原理
制 作 4、传感器常用的敏感元件
干簧管——防盗门报警电路
人获取外界信息
视觉 嗅觉 听觉 味觉
触觉
机械自动化设备 获取外界信息
光传感器 湿度传感器 气体传感器 声音传感器 味传感器
温度传感器 压力传感器
1.传感器的定义:
物理信息 化学信息 生物信息
敏感元件 转换电路
电信号
传感器
传感器是指这样一类元件:
它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分 等非电学量,并把它们按照一定的规律转化成 电压、电流等电学量,或转化为电路的通断。
[名师课堂教学]物理选修人教版传 感器及 其工作 原理PPT 课件( 完整版 PPT)
3、电容式传感器
(1)测定角度θ
动片 θ
定片
(2)测定液面高度h
金属芯线 电介质
导电液体
(3)测定压力F
固定电极
可动电极
(4)测定位移x 极板 电介质
[名师课堂教学]物理选修人教版传 感器及 其工作 原理PPT 课件( 完整版 PPT)
2.传感器的作用
非电学量
传感器
电学量
受力 温度
磁场
声T音ex等t
传感器
测量、传输、处理和控制
霍尔电流电压传感器原理图及工作原理
磁平衡式霍尔电电压传感器工作原理
原边电压Vp通过原边电阻R1转换为原边电流Ip,Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。
副边电流Is精确地反映原边电压。
磁平衡式霍尔电流传感器工作原理:
原边电流Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。
副边电流Is精确地反映原边电流。
:
直检式霍尔电流传感器工作原理
如图。
由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系,因此霍尔器件输出的电压讯号U0可以间接反映出被测电流I1的大小,即:I1∝B1∝U0;把U0定标为当被测电流I1为额定值时,U0等于50mV或100mV。
这就制成霍尔直接检测(无放大)电流传感器。
动图认识了解传感器
动图认识了解传感器将非电量转换为与之有确定关系的电量输出的装置,称为传感器。
传感器的组成:敏感元件:直接感受被测非电量并按一定规律转换成与被测量有确定关系的其它量的元件。
传感元件:又称变换器。
能将敏感元件感受到的非电量直接转换成电量的器件。
信号调节与转换电路:能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理、和控制的有用电信号的电路。
常用的电路有电桥、放大器、变阻器、振荡器等。
辅助电路通常包括电源等。
传感器的分类:1.按工作机理分类:根据物理和化学等学科的原理、规律和效应进行分类。
2.按被测量分类:根据输入物理量的性质进行分类。
3.按敏感材料分类:根据制造传感器所使用的材料进行分类。
可分为半导体传感器、陶瓷传感器等。
4.按能量的关系分类:根据能量观点分类,可将传感器分为有源传感器和无源传感器两大类。
有源传感器是将非电能量转换为电能量,称之为能量转换型传感器,也称换能器。
通常配合有电压测量电路和放大器。
如:压电式、热电式、电磁式等。
5.其他:按用途、学科、功能和输出信号的性质等进行分类。
几种常见传感器:1.电阻式传感器电阻式传感器在不同的外界条件下,所用材料的电阻值会发生相应的变化,如受到机械力、光照、热或环境中特殊气体影响时,会出现不同的阻值。
利用电阻传感器的这一特点,可能检测出物体所受的压力、产生的形变、温度和湿度的变化的以及所受周围环境中气体的影响。
电阻式传感器应用最广泛。
下图是一种典型的光控调光电路,其工作原理是:当周围光线变弱时引起光敏电阻RG的阻值增加,使加在电容C上的分压上升,进而使可控硅的导通角增大,达到增大照明灯两端电压的目的。
反之,若周围的光线变亮,则RG的阻值下降,导致可控硅的导通角变小,照明灯两端电压也同时下降,使灯光变暗,从而实现对灯光照度的控制。
见下动图:照相机能够根据光的强弱自动调整曝光量、所用的感光原件就是一个光敏电阻。
电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产生机械形变时,它的电阻值相应发生变化。
常用传感器的工作原理(共22张PPT)
① 构造:由干簧管和绕在管外的线圈组 成,如图乙。
② 作用:在电路中,可以根据流经线圈 的电流大小控制电路的通断。
三、电磁继电器
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、 衔铁、触点簧片等组成的。
常闭 触点
常开 触点 常闭 触点 常开触点
四、光控开关工作原理
光控开关是指能够感受光信号, 并按照一定规律把光信号转换成电 学量信号器件。 光敏电阻是光控开关系统中实 现光电转换的关键元件,它是把光 信号转变成为电信号的器件。
阻值随温度升高而增大
NTC热敏电阻(负温度系数)(图乙)
阻值随温度升高而减小
探究2:探究热敏电阻在不同光照条件下的阻值
热敏 室温 体温
电阻 阻值
结论:温度越高,电阻 越小 。 该热敏电阻为:NTC热敏电阻(负温度系数)
课后探究:
探究热敏电阻的工作原理和热敏电阻在 生产、生活中的应用 NTC热敏电阻 PTC热敏电阻
继电器的工作原理
温度报警器
无人驾驶汽车
本节课的目标: 设计并组装光控开关电路
传感器的含义
传感器是把非电学物理量(如位移、速度、 压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等)转 换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、 电流、电容等)的一种组件,起自动控制作用。 一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分 组成,如: 非电 物理量 敏感 元件 转换 器件 电学量 转换 电路
本次设计要求:用强光照射光敏电 阻时蜂鸣器发出声音,没有强光照射时 蜂鸣器没有发声。
五、课后习题
1、已知光敏电阻随入射光的增强,其电阻 值减小,请利用图所示器材设计一个路灯自动 控制电路。
2、如图所示是自动水位报警的示意图,其 中继电器的线圈通过电流时,磁铁吸引衔铁1, 使它与触头3断开,与触头2接触.若要求水位正 常时绿灯亮,高出一定水位时红灯亮,现有红、 绿灯泡各一个,红灯泡应安在________位置, 绿灯泡应安在______位置(填“A”“B”).
第一节传感器及其工作原理课件
220V
ce b a
插入电介质,电容增大
电容式传感器能够把位移这个力学 量转化为电容这个电学量。
3、电容式传感器 (1)测定角度θ:
动片
θ
定片
(3)测定压力F:
固定电极 可动电极
待测压力F
(2)测定液面高度h:
金属芯线
电介质
导电液体
(4)测定位移x:
极板
电介质
x
极板
4、霍尔元件
I
(1)材料:半导体 如:砷化铟
(2)工作原理图 (3)霍尔电压:
UH
k
IB d
F N
M
EB UH
d--薄片厚度
K--霍尔系数其大小与元件的材料有关。
霍尔元件能够把_磁__感__应__强__度__这个磁学量转换为_电__压_ 这个电学量
小结: 1、传感器的概念:
非电学量
电学量,或转换为电路的通断。
2、传感器的工作原理:
非电学量
敏感元件
转换电路
电学量
3、敏感元件:
簧片的磁化和去磁
电路的通断
干簧继电器的应用事例:
实验电源的过载保护(无需保险丝)
(1)传感器的定义:
传感器是指这样一类元件:它能 够感知诸如力、温度、光、声、化 学成分等非电学量,并把它们按照 一定的规律转化成电压、电流等电 学量,或转化为电路的通断。
(2)传感器的作用是什么?
传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电 路的通断,从而实现很方便地测量、传输、 处理和控制。
B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变 化,这只元件一定是定值电阻
C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表 示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻
关于常用传感器原理课件
常用传感器
编码器:主要用于测量电机的旋转角度和 速度。任何用电机的地方,都可以用编码 器来作为传感器来获得电机的输出。
绝对型编码器
Hale Waihona Puke 增量型编码器电子罗盘:可以检测机器人与地球南北极之间的角度,从 而获得机器人的朝向。但是精度很低。而且任何磁性物体 都会造成罗盘失灵,比如扬声器。所以要配合其它传感器, 比如编码器一起使用才能获得比较好的定位效果。主要有 hall-effect和flux-gate两种:
一般超声波探测器的频率为40Hz,探测范围为12c‘m -5m,精度为98%-99.1%,分辨率为2cm。同时超声波是 一个20-40度角的面探测,所以可以使用若干个超声波 组成一个超声波阵列来获得180度甚至360的探测范围。
超声波还有其它几个缺点,比如交叉感应,扫描频率低, 尤其是使用超声波阵列的时候,还有回波衰减,折射等问 题。不过对于移动机器人来说,超声波还是目前最廉价和 有效的传感器。
测距声纳
激光传感器:原理就是一个旋转得反射镜,将激光光束或 者超声波按一定间隔反射出去,然后根据旋转得角度和时 间差来得到不同角度得距离值。
有3种检测方式: 1)使用脉冲激光,按一定间隔发射激光,然后计算返回 时间。这种方法和超声波一样,但是激光速度太快,所以 对检测元件要求太高,一般LaserScanner不用这种方式。 2)使用不同频率得激光,按照一点顺序,发射不同频率 得激光,通过检测返回光束得频率来得到距离。 3)相位差。多数激光传感器用得是这种方法。通过检测 发射激光和反射激光得相位差来得到距离。
根据传感器的运行方式,可以分为:
被动式传感器:传感器本身不发出能量,比如 CCD,CMOS摄像头传感器,靠捕获外界光线来 获得信息。
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各种传感器工作原理图大全
传感器是能够感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称,通常被测量是非电物理量,输出信号一般为电量。
当今世界正面临一场新的技术革命,这场革命的主要基础是信息技术,而传感器技术被认为是信息技术三大支柱之一,一些发达国家都把传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等位置。
随着现代科学发展,传感技术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科也得到迅速的发展,并且在工业自动化测量和检测技术、航天技术军事工程、医疗诊断等学科被越来越广泛地利用,同时对各学科发展还有促进作用。
总的来说,传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
作为物联网企业之一的云里物里科技近期会发布光传感器,红外线传感器,压力传感器等新品,到时候敬请期待。
通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
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