定义:传感器是一种能将一种能量转化为另一种能量的装置。传感器有各种类型,如电气传感器、机械传感器、热传感器、光学传感器、声学传感器等。
一个电传感器是电子仪器的基石,因为它把非电的物理量转换成万博客户端电的量。这是因为在仪器中我们需要测量的量和电气量可以很容易地测量。
传感器的重要性
传感器通常被称为电子仪器的核心。万博客户端
这是因为在仪器中,我们需要测量物理量,无论是电的,非电的,物理的等等。但是物理量的大小并不是那么容易测量的。以水银温度计为例如果你想测量体温,有可能直接测量吗?吗?
答案是否定的。这是因为我们需要一个能表示物理量大小变化的量。水银温度计;水银的高度随温度的变化而变化。因此,如果测量体的温度增加,那么温度计中水银的高度也会增加。
因此,在仪表中,当我们需要测量一个物理量时,我们需要一个传感器。
传感器的要求
对传感器的高效工作有一些要求;它们如下:
- 线性:由传感器产生的输出信号和给传感器的输入信号应相互保持线性。
- 强度:在某些情况下,设备可能会因过载而烧毁。因此,传感器应具有较高的电气和机械强度,以免因过载而损坏。
- 可重复性:该装置的可重复性是指在相同的外部条件下,当给它相同的输入时,它能够产生相同的输出。因此,传感器应具有可重复性的特点。
- 高信噪比:信噪比描述了信号的质量,信噪比越高,信号的质量就越高。因此,为了提供高质量的信号,传感器必须具有较高的信噪比。
- 可靠性:该装置的可靠性在于它能够产生没有错误的输出,从而可以有效地用于特定的应用。作为电气仪表的主干,传感器必须具有高可靠性。
- 没有磁滞:应该没有由于传感器产生的输出信号的迟滞而造成的损失。
传感器的分类
根据它们所使用的元件和它们的操作机制,传感器可以分为不同的类别。
根据传感器的传感方式,可分为以下两类:-
初级和次级传感器
主传感器是直接感应被测输入信号的传感器。而二次换能器是涉及到传感元件来检测输入信号的传感器。在此之后,它将该信号传递给传感器进行转换过程。
例如:考虑一个压力测量传感器,它由一个波登管和LVDT组成。压力信号作为波登管的输入,波登管将压力转换为位移。
这个位移作为输入给LVDT,它将位移转换为电压。因此,在这个过程中,波登管被认为是一个主换能器,而LVDT被认为是一个次级换能器。
根据能量转换的过程,换能器又可以分为两类。
主动和被动传感器
主动换能器是指在换能器测量过程中,从系统中抽取一部分能量的装置。相反,无源换能器是使用转换过程中的无源元件的换能器。无源传感器使用电阻、电容和电感。因此,无源传感器需要外部能源来执行它们的操作。
根据传感器产生的输出信号的性质,它可以分为两类。
模拟传感器和数字传感器
模拟传感器以模拟信号的形式产生输出信号。而数字传感器则是以数字信号的形式产生输出。
电信号或非电信号的输出决定了传感器的两个子类别,即传感器和反向传感器。
换能器和反换能器
传感器将非电量转换成电量。而逆变器则将电量转换为非电量。
决定换能器适用性的必要因素
在选择换能器时,有一些因素必须牢记。这些点
- 电气特性:传感器的电气特性包括频率响应;传感器的时间响应,输入和输出阻抗。传感器的所有这些电气特性都应与被测设备的电气特性一致。
- 错误:转换过程中获得的误差应该是可控的,并且不应该影响使用它的应用。
- 范围:传感器的量程应该是高的,因为高量程设备是测量仪器中任何数量所需要的。
- 灵敏度:灵敏度是在小输入信号存在的情况下产生输出的能力。因此,在电子仪器的每一个应用中都需要高灵敏度的换能器。
因此,传感器是电子仪器仪表中的关键设备。万博客户端在它的帮助下,我们可以把一种形式的能量转换成可以很容易地通过电子设备测量的形式。
留下一个回复