傳感器的輸出量
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傳感器的輸出量,很多的科學研究都需要用到傳感器,傳感器的作用很大,傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,以下爲大家分享傳感器的輸出量。
一般傳感器輸出量的單位是:
在計量中是指爲定量表示同種量的大小而約定地定義和採用的特定量。量值:用一個數和一個合適的計量單位表示的量。大多數傳感器的輸出量值是由傳感器的測量原理決定的。
很難對其單位和量值範圍作出定義。傳感囂指能感受被測量並按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成;傳感器輸出指由傳感器產生的、與被測量成函數關係的可用信號。
傳感器的定義
國家標準 GB7665-87 對傳感器下的定義是: “ 能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成 ” 。
傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成爲電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
1、按被測量的類型分:
物理量:壓力傳感器、振動傳感器、位移傳感器、真空度傳感器; 可見光傳感器、紅外光傳感器、紫外光傳感器; 溫度傳感器; 磁傳感器;
化學量:氣體傳感器、溼敏傳感器、離子傳感器。
生物傳感器:酶傳感器、免疫傳感器、DNA 傳感器、微生物傳感器。
2、按輸出信號分:
模擬傳感器是將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。
數字傳感器是將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉 換)。
3、按測量原理分:
物理型:壓阻、壓電、光電、熱釋電等
化學型:半導體表面控制、催化燃燒、電化學電流型、電化學電位型、混成 電位型
生物型:場效應管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學生物傳感器、酶電極 生物傳感器、介體生物傳感器等。
傳感器的遲滯特性
遲滯特性表徵傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減小)行程間輸出 - 一輸入特性曲線不一致的程度,通常用這兩條曲線之間的最大差值 △ MAX 與滿量程輸出 F·S的百分比表示,遲滯可由傳感器內部元件存在能量的吸收造成。
傳感器的選用
傳感器千差萬別,即便對於相同種類的測定量也可採用不同工作原理的傳感器,因此,要根據需要選用最適宜的傳感器。
(1) 測量條件
如果誤選傳感器,就會降低系統的可靠性。爲此,要從系統總體考慮,明確使用的目的以及採用傳感器的必要性,絕對不要採用不適宜的傳感器與不必要的傳感器。
測量條件列舉如下,即測量目的,測量量的選定,測量的範圍,輸入信號的帶寬,要求的精度,測量所需要的時間,過輸入發生的頻繁程度。
(2) 傳感器的性能
選用傳感器時,要考慮傳感器的下述性能,即精度,穩定性,響應速度,模擬信號或者數字信號,輸出量及其電平,被測對象特性的影響,校準週期,過輸人保護。
(3) 傳感器的.使用條件
傳感器的使用條件即爲設置的場所,環境 ( 溼度、溫度、振動等 ) ,測量的時間,與顯示器之間的信號傳輸距離,與外設的連接方式,供電電源容量。
一、壓敏電阻式壓力傳感器
壓敏電阻式壓力傳感器的傳感元件是由位於膜片表面的壓敏電阻與硅鋼膜片組成。
膜片的周圍有四個電阻互相連接,稱爲惠斯頓電橋電路,比如我們日常用的家電中的電源電路中整流部分一般用的就是惠思登電橋二極管整流電路。
當壓力發生變化時,電橋電路電阻發生改變,電橋兩端的5V電壓發生變化,通過放大電路放大並轉換成信號輸出給接收設備。
壓敏電阻式壓力傳感器由於其尺寸小、精度高且生產成本低,所以被廣泛的應用在轎車及載貨車上,也是目前汽車上進氣壓力傳感器中最先進的一種。
但是,半導體元件的缺點是受溫度影響較大,所以一般需要加裝晶體管溫度補償電路。
電控系統中的進氣壓力傳感器及軌壓傳感器大部分屬於此種壓力傳感器。
二、膜盒式壓力傳感器
這種傳感器是由很薄的金屬片焊接成氣壓罐,通過氣體的正壓力或負壓力(即抽真空)使膜盒膨脹或收縮,膜片移動時驅動操縱桿移動,膜片經過微分變換器,使其轉換成電阻變化形成電信號輸出,工作原理類似於機械高壓泵上的冒煙限制器。
三、可變電感式壓力傳感器
該壓力傳感器主要是由兩個線圈產生互感電壓,當交變電壓通過一個線圈時,通過互感作用使另一個線圈產生互感電壓,耦合越緊則輸出電壓越大,所以,當鐵芯向線圈中間移動時,輸出信號增大。
四、開關型壓力傳感器
開關型壓力傳感器應用比較廣泛,一般分薄膜式壓力傳感器和彈簧管式壓力傳感器。
1)薄膜式壓力傳感器:該型傳感器普遍用於汽車中的報警電路中,如儲氣筒壓力傳感器、機油壓力開關、空濾堵塞傳感器等等。
該型傳感器主要由膜片、彈簧、觸點等組成,當壓力低於標定值時,膜片在復位彈簧的作用下向下移動,從而使觸點閉合,點亮相應報警燈。
2)彈簧管式壓力傳感器
在以前的舊車型中主要用於機油壓力的報警裝置中,如EQ1090型載貨汽車及WD615發動機的機油壓力傳感器。
它由動觸點、靜觸點及管型彈簧構成,當機油壓力高於規定值時(一般是0.8±0.05kPa)彈簧管受壓力驅動,變形較大,使觸點分開,報警燈迴路被切斷,報警燈熄滅,當壓力低於規定值時,彈簧管變形較小,觸點處於接通狀態,報警燈形成迴路,使報警燈點亮。
五、電容式壓力傳感器
該類型傳感器是用氧化鋁膜片與底板一起形成電容,當有壓力作用在膜片上時,膜片產生壓力差,經過集成電路處理後產生與壓力成正比的可變頻率信號。
其實該型傳感器就是一個通過改變間隙使兩極板之間的電容值發生變化,使諧振頻率發生變化,控制裝置根據信息的頻率便可計算出當時的絕對壓力。
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