傳感器的9種分類(lèi)方式
由于被測(cè)參量品種繁復(fù),其作業(yè)原理和運(yùn)用條件又各不一樣,因而傳感器的品種和標(biāo)準(zhǔn)非常冗雜,分類(lèi)辦法也許多?,F(xiàn)將常選用的分類(lèi)辦法概括如下:
1、按輸入量即丈量目標(biāo)的不一樣分:
如輸入量分別為:溫度、壓力、位移、速度、濕度、光線(xiàn)、氣體等非電量時(shí),則相應(yīng)的傳感器稱(chēng)為溫度傳感器、壓力傳感器、稱(chēng)重傳感器等。
這種分類(lèi)辦法明確地說(shuō)明晰傳感器的用處,給運(yùn)用者供應(yīng)了便利,容易依據(jù)丈量目標(biāo)來(lái)挑選所需求的傳感器,缺陷是這種分類(lèi)辦法是將原理互不一樣的傳感器歸為一類(lèi),很難找出每種傳感器在改換機(jī)理上有何共性和區(qū)別,因而,對(duì)把握傳感器的一些根本原理及剖析辦法是晦氣的。因?yàn)橥环N型式的傳感器,如壓電式傳感器,它能夠用來(lái)丈量機(jī)械振動(dòng)中的加速度、速度和振幅等,也能夠用來(lái)丈量沖擊和力,但其作業(yè)原理是一樣的。
這種分類(lèi)辦法把品種適合多的物理量分為:根本量和派生量?jī)纱箢?lèi).例如力可視為根本物理量,從力可派生出壓力、分量,應(yīng)力、力矩等派生物理量.當(dāng)咱們需求丈量上述物理量時(shí),只需選用力傳感器就能夠了。所以了解根本物理量和派生物理量的聯(lián)系,關(guān)于體系運(yùn)用何種傳感器是很有協(xié)助的。
2、按作業(yè)(檢查)原理分類(lèi)
檢查原理指?jìng)鞲衅髯鳂I(yè)時(shí)所依據(jù)的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)等機(jī)理。有電阻式、電容式、電感式、壓電式、電磁式、磁阻式、光電式、壓阻式、熱電式、核輻射式、半導(dǎo)體式傳感器等。
如依據(jù)變電阻原理,相應(yīng)的有電位器式、應(yīng)變片式、壓阻式等傳感器;如依據(jù)電磁感應(yīng)原理,相應(yīng)的有電感式、差壓變送器、電渦流式、電磁式、磁阻式等傳感器;如依據(jù)半導(dǎo)體有關(guān)理論,則相應(yīng)的有半導(dǎo)體力敏、熱敏、光敏、氣敏、磁敏等固態(tài)傳感器。
這種分類(lèi)辦法的長(zhǎng)處是便于傳感器專(zhuān)業(yè)作業(yè)者從原理與設(shè)計(jì)上作概括性的剖析研究,防止了傳感器的名字過(guò)于繁復(fù),故適合常選用。缺陷是用戶(hù)選用傳感器時(shí)會(huì)感到不夠便利。
有時(shí)也常把用處和原理結(jié)合起來(lái)命名,如電感式位移傳感器,壓電式力傳感器等,以防止傳感器名字過(guò)于繁復(fù).
3、依照傳感器的構(gòu)造參數(shù)在信號(hào)改換過(guò)程中是不是發(fā)生改變可分為:
a、物性型傳感器:在完成信號(hào)的改換過(guò)程中,構(gòu)造參數(shù)根本不變,而是運(yùn)用某些物質(zhì)資料(靈敏元件)自身的物理或化學(xué)性質(zhì)的改變而完成信號(hào)改換的。
這種傳感器通常沒(méi)有可動(dòng)構(gòu)造有些,易小型化,故也被稱(chēng)作固態(tài)傳感器,它是以半導(dǎo)體、電介質(zhì)、鐵電體等作為靈敏資料的固態(tài)器件。如:熱電偶、壓電石英晶體、熱電阻以及各種半導(dǎo)體傳感器如力敏、熱敏、濕敏、氣敏、光敏元件等。
b、構(gòu)造型傳感器:依托傳感器機(jī)械構(gòu)造的幾許形狀或尺度(即構(gòu)造參數(shù))的改變而將外界被測(cè)參數(shù)改換成相應(yīng)的電阻、電感、電容等物理量的改變,完成信號(hào)改換,從而檢查出被測(cè)信號(hào)。
如:電容式、電感式、應(yīng)變片式、電位差計(jì)式等。
4、依據(jù)靈敏元件與被測(cè)目標(biāo)之間的能量聯(lián)系(或按是不是需外加動(dòng)力)來(lái)分:
a、能量改換型(有源式、自源式、發(fā)電式):在進(jìn)行信號(hào)改換時(shí)不需求別的供應(yīng)能量,直接由被測(cè)目標(biāo)輸入能量,把輸入信號(hào)能量改換為另一種方法的能量輸出使其作業(yè)。有源傳感器相似一臺(tái)微型發(fā)電機(jī),它能將輸入的非電能量改換成電能輸出,傳感器自身勿需外加電源,信號(hào)能量直接從被測(cè)目標(biāo)取得。因而只需配上必要的放大器就能推進(jìn)顯現(xiàn)記載外表。
如:壓電式、壓磁式、電磁式、電動(dòng)式、熱電偶、光電池、霍爾元件、磁致伸縮式、電致伸縮式、靜電式等傳感器。
這類(lèi)傳感器中,有一有些能量的改換是可逆的,也能夠?qū)㈦娔芨膿Q為機(jī)械能或其它非電量。如壓電式、壓磁式、電動(dòng)式傳感器等。
b、能量操控型(無(wú)源式、他源式、參量式):在進(jìn)行信號(hào)改換時(shí),需求先供應(yīng)能量即從外部供應(yīng)輔佐動(dòng)力使傳感器作業(yè),而且由被丈量來(lái)操控外部供應(yīng)能量的改變等。關(guān)于無(wú)源傳感器,被測(cè)非電量?jī)H僅對(duì)傳感器中的能量起操控或調(diào)制效果,得通過(guò)丈量電路將它變?yōu)殡妷夯螂娏髁?,然后進(jìn)行改換、放大,以推進(jìn)指示或記載外表。配用丈量電路通常是電橋電路或諧振電路。
如:電阻式、電容式、電感式、差動(dòng)變壓器式、渦流式、熱敏電阻、光電管、光敏電阻、濕敏電阻、磁敏電阻等。
5、按輸出信號(hào)的性質(zhì)分:
a、模仿式傳感器:將被測(cè)非電量改換成接連改變的電壓或電流,如要求合作數(shù)字顯現(xiàn)器或數(shù)字核算機(jī),需求配備模/數(shù)(A/D)改換設(shè)備。
上面說(shuō)到的傳感器根本上歸于模仿傳感器。
b、數(shù)字式傳感器:能直接將非電量改換為數(shù)字量,能夠直接用于數(shù)字顯現(xiàn)和核算,可直接合作核算機(jī),具有抗干擾能力強(qiáng),適合間隔傳輸?shù)乳L(zhǎng)處。
現(xiàn)在這類(lèi)傳感器可分為脈沖、頻率和數(shù)碼輸出三類(lèi)。如光柵傳感器等。
6、依照傳感器與被測(cè)目標(biāo)的相關(guān)方法(是不是觸摸)可分為:
a、觸摸式:如:電位差計(jì)式、應(yīng)變式、電容式、電感式等;
b、非觸摸式:觸摸式的長(zhǎng)處是傳感器與被測(cè)目標(biāo)視為一體,傳感器的標(biāo)定無(wú)須在運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,缺陷是傳感器與被測(cè)目標(biāo)觸摸會(huì)對(duì)被測(cè)目標(biāo)的狀況或特性不可防止地發(fā)生或多或少的影響。非觸摸式則沒(méi)有這種影響;
非觸摸化丈量能夠消除傳感器介入而使被丈量遭到的影響,進(jìn)步丈量的準(zhǔn)確性,同時(shí),可使傳感器的運(yùn)用壽命添加。但對(duì)錯(cuò)觸摸式傳感器的輸出會(huì)遭到被測(cè)目標(biāo)與傳感器之間介質(zhì)或環(huán)境的影響。因而傳感器標(biāo)定必須在運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。
7、按傳感器構(gòu)成來(lái)分:
a、根本型傳感器:是一種適合根本的單個(gè)改換設(shè)備。
b、組合型傳感器:是由不一樣單個(gè)改換設(shè)備組合而構(gòu)成的傳感器。
c、應(yīng)用型傳感器:是根本型傳感器或組合型傳感器與其他組織組合而構(gòu)成的傳感器。
例如:熱電偶是根本型傳感器,把它與紅外線(xiàn)輻射轉(zhuǎn)為熱量的熱吸收體組合成紅外線(xiàn)輻射傳感器,即一種組合傳感器;把這種組合傳感器應(yīng)用于紅外線(xiàn)掃描設(shè)備中,就是一種應(yīng)用型傳感器。
8、按效果方法來(lái)分:
按效果方法可分為自動(dòng)型和被迫型傳感器。
自動(dòng)型傳感器又有效果型和反效果型,此種傳感器對(duì)被測(cè)目標(biāo)能宣布必定勘探信號(hào),能檢查勘探信號(hào)在被測(cè)目標(biāo)中所發(fā)生的改變,或許由勘探信號(hào)在被測(cè)目標(biāo)中發(fā)生某種效應(yīng)而構(gòu)成信號(hào)。檢查勘探信號(hào)改變方法的稱(chēng)為效果型,檢查發(fā)生響應(yīng)而構(gòu)成信號(hào)方法的稱(chēng)為反效果型。雷達(dá)與無(wú)線(xiàn)電頻率規(guī)模勘探器是效果型實(shí)例,而光聲效應(yīng)剖析設(shè)備與激光剖析器是反效果型實(shí)例。
被迫型傳感器僅僅接納被測(cè)目標(biāo)自身發(fā)生的信號(hào),如紅外輻射溫度計(jì)、紅外攝像設(shè)備等
9、按傳感器的特殊性來(lái)分:
上面介紹的分類(lèi)是傳感器的根本類(lèi)型,按特殊性可分以下類(lèi)型:
按檢查功用可分為檢查溫度、壓力、溫度、流量計(jì)、流速、加速度、磁場(chǎng)、光通量等的傳感器;
按傳感器作業(yè)的物理根底可分為機(jī)械式、電氣式、光學(xué)式、液體式等;
按改換表象的規(guī)模可分為化學(xué)傳感器、電磁學(xué)傳感器、力學(xué)傳感器和光學(xué)傳感器;
按資料可分為金屬、陶瓷、有機(jī)高分子資料、半導(dǎo)體傳感器等;
按應(yīng)用領(lǐng)域分為工業(yè),民用、科研、醫(yī)療,農(nóng)用,軍用等傳感器;
按功用用處分為計(jì)測(cè)用、監(jiān)督用、檢查用,確診用、操控用,剖析用等傳感器。
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