传感器是指能够稳定提供一定准确信号值的器件。互感器可以满足传感器使用条件。国家标准GB7665-1987对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,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、品不、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的主要环节。
一、光纤传感器
光纤传感器作用:1:测量流体流量,2:测量温度,3:含水率及密度测量,4:声波测量。
光纤传感器的调试
不同光纤传感器调试方法不同,但它们的大致操作方法是差不多的,下面简单介绍一下:
1、全自动校准
在工件进入探头的灵敏区域时,按住“SET”键不放,保持3秒,灵敏值将会被设定,显示为绿色
2、两点校准
在工件未进入灵敏区域时,按住“SET”键保持三秒,有一个敏感值被记忆,然后将工件放置在敏感区域,按下“SET”键保持三秒,另一个敏感值被记忆,当敏感值从一个值变化为另一值时,传感器产生电平变化。
3、一般校准
一般校准可以通过按“选择按钮”,及左右键来增减敏感度的设定值。
4、位置校准
在工件未进入灵敏区域时,按住“SET”键保持三秒,然后将工件放置在离探头一定距离,按下“SET”键保持三秒,一个敏感值被记忆,当工件每次到达此位置时,传感器产生电平变化。
5、常开常闭设定
按下传感器最右侧的开关选择按钮,可以选择,内部开关为常闭还是常开。
光纤传感器的接线方式
光纤传感器的接线方式如下:
光纤传感器就是把发射器发出的光线用光导纤维引导到检测点,再把检测到的光信号用光纤引导到接收器来实现检测的。按动作方式的不同,光纤式传感也可分为对射式、漫反射式等多种类型。
二、水位传感器
洗衣机是常用的一样大家电,它的款式丰富、功能齐全,为百姓们提供了很多便利。在清洗衣物时,洗衣机会根据衣物容量的大小,智能的选择合适的水量,这其中就要使用到水位传感器了。水位传感器怎么调?水位传感器出现故障怎么解决?就让我们带着这些疑问,一起来了解下相关内容吧!
水位传感器出现故障怎么解决
1、要先把传感器的透明管取下来,然后对着管子的下方吹气,此时我们可以听到一些声音,则表明通水管没有漏气。
2、接着要把洗衣机的机身的上部分拆开,然后把水位选择的旋钮取下,并把传感器一起拆下,之后吹气了解触点的接触情况。倘若触电确实是接触不良,就可以肯定是传感器出现了故障。
3、由于传感器是用铁的圆形外壳进行封闭固定的,因此在拆的时候,不可盲目用力,最好是用薄改锥缓慢地将它撬开、拆下。
4、由于触电接触不良,导致了传感器出现了故障,此时我们可以用砂纸对它进行打磨,待触电可以良好接触了,传感器就能恢复原状,可以正常使用了。
5、最后将各个拆卸的零件,都安装上去,并且要牢牢固定,待确认无误后,再把机壳盖上去,通电测试洗衣机是否可以正常使用。
水位传感器接线方法
水位传感器接线图如下:
水位测量线接线方式如下图:
常见故障及解决方案
屏幕显示“___”,水柱显示为缺水水位。
故障原因A:传感器没有接好,B:传感器延长线连接处开路。
解决方案:1.重新接好传感器,2.重新接驳传感器延长线。上水满但未显示100%,造成水箱溢流。
故障原因:水位传感器结垢,造成测量灵敏度降低。
解决方案:1.清理传感器探头的水垢,2.更换新的水位传感器
三、碰撞传感器
碰撞传感器是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时,由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号,并将信号输入安全气囊电脑,安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。安全气囊系统一般装有2~4个碰撞传感器,前左、右挡泥板各装一个,有的前面保险杠中间还装有一个,有的车内还装有一个。碰撞传感器现大多数采用惯性式机械开关结构。碰撞传感器由壳体、偏心转子、偏心重块、固定触点、旋转触点等部分组成。
碰撞传感器怎么测试好坏
首先,碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置,作用是在其汽车碰撞时,由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号,并将信号输入安全气囊系统的电脑里,安全气囊系统电脑便会根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。一般采用惯性式机械开关结构(相当于控制开关),而工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。
按结构可分为机械式和电子式两种。机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。相信大家对碰撞传感器有了一定的了解了,那么空气悬挂打气泵跟大家来跟大家聊聊安全气囊碰撞传感器该如何去检测的?
1)气囊系统的故障征兆难以确诊,所以诊断代码就成为故障排除时最重要的信息来源。在脱开蓄电池之前,一定要先检查诊断代码。
2)检查时断开点火开关,如车辆允许拆去蓄电池负极,最好将电源断开,应在拆下负极90s或更长时间才开始。因为气囊系统配有备用电源,在拆下蓄电池负极后90s内安全气囊仍有可能张开。
3)即使只发生轻微的碰撞且气囊并未张开,也应对前碰撞传感器和方向盘缓冲垫进行检查。
4)不要将前气囊传感器、中央安全气囊传感器总成和方向盘衬垫直接露在热空气和火焰前。
5)在检测电路时,应使用高阻抗的万用表进行测量。
6)在气囊的零部件上均附有说明标牌,所列的注意事项在作业时均应严格遵照执行。
7)将气囊的接线插头拔出后,用一根小铜线将气囊接头短接。
8)千万不能测量气囊充气元件引爆管电阻,以免引起气囊系统误爆。应当采取先分解检测部件的方式,逐步查找。
9)气囊系统是很灵敏的装置,检查时稍有不慎,都可能会引爆气囊,造成不必要的损失。
10)气囊系统的线束和连接器一般套有特殊颜色的套管,与其他系统线束区别。检查时不要损坏这些套管。
四、超声波传感器
超声波传感器的输出方式有4-20Ma/0-10V模拟量输出,NPN/PNP开关量输出。超声波传感器的线是五芯线,线的颜色分别为棕色(brown),蓝色(blue),黑色(black),白色(white),灰色(gray)。棕色线一般接DC24V,蓝色线一般接0V,黑色线一般接对应的输出方式,白色一般接设定输入,棕色一般接同步。
4-20Ma模拟量输出的接线方式:棕色线接24V电压,蓝色线接0V,黑色线接电流,白色线接设定输入线,灰色线不用接。
0-10V模拟量输出的接线方式:棕色线接24V电压,蓝色线接0V,黑色线接电压,白色线接设定输入线,灰色线不用接。
NPN开关量输出的接线方式:棕色线接24V电压,蓝色线接0V,黑色线接NPN,白色线接设定输入线,灰色线不用接。
PNP开关量输出的接线方式:棕色线接24V电压,蓝色线接0V,黑色线接PNP,白色线接设定输入线,灰色线不用接。
超声波传感器测距
在日常生产生活中,超声波测距传感器主要应用于汽车的倒车雷达、及机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如:液位、井深、管道长度等需要自动进行非接触测距的场合。目前有两种常用的超声波测距方案。一种是基于单片机或者嵌入式设备的超声波测距系统,一种是基于CPLD(
ComplexProgrammableLogicDevice)的超声波测距系统。想要了解超声波测距传感器的相关应用设计首先我们必须了解超声波传感器测距的工作原理。
超声波传感器测距工作原理
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是指频率大于20kHz的在弹性介质中产生的机械震荡波,其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点,因此常被用于非接触测距。由于超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。,因此超声波测距对环境有较好的适应能力,此外超声波测量在实时、精度、价格也能得到很好的折衷。
目前超声波测距的方法有多种:如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波,借助空气媒质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来,经反射后由超声波接收器接收脉冲,其所经历的时间即往返时间,往返时间与超声波传播的路程的远近有关。测试传输时间可以得出距离例如:
假定s为被测物体到测距仪之间的距离,测得的时间为t/s,超声波传播速度为v/m·s-1表示,则有关系式(1)
s=vt/2(1)
在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,按式(2)对超声波传播速度加以修正,以减小误差。
v=331.4+0.607T(2)
式中,T为实际温度单位为℃,v为超声波在介质中的传播速度单位为m/s。
五、称重传感器
下面为你介绍几点传感器的接线方法:一:有一部分称重传感器是六线制的,当接成四线制时,电源线(EXC-,EXC+)以及反馈线(SEN-,SEN+)就分别短接了。SEN+和SEN-是补偿线路电阻用的。SEN+和EXC+是通路的,SEN-和EXC-是通路的。
二:EXC+和EXC-是给称重传感器供电的,不过因为称重模块以及传感器之间的线路损耗,实际上传感器接收到的电压会小于供电电压。每个称重传感器都有一个mV/V的特性,它输出的mV信号与接收到的电压密切相关,SENS+和SENS-实际上是称重传感器内的一个高阻抗回路,可以将称重模块实际接受到电压反馈给称重模块。假设EXC=和EXC-为10V,线路损耗,传感器2mV/V,实际上传感器输出最大信号为()*2=19mV,而不是20mV。此时称重传感器内部就会把19mV作为最大量程,前提是传感器必须通过反馈回路把实际电压反馈给称重模块。在称重传感器上将EXC+与SENS+短接,EXC-与SENS-短接,仅限于传感器与称重模块距离较近,电压损耗非常小的场合,否则测量存在误差。
三:称重传感器的出现方式有四线以及六线两种,模块或称重变送器的接线也有四线和六线两种,要接四线还是六线首先要看你的硬件要求是怎样的,原则是:传感器能接六线的不接四线,必须接四线的就要进行短接。
一、 陀螺仪传感器
陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统,它原本是运用到直升机模型上,现已被广泛运用于手机等移动便携设备。
陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。现代陀螺仪是可以精确地确定运动物体的方位的仪器,它在现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。
陀螺仪传感器特性
首先陀螺仪传感器最主要的特性是它的稳定性和进动性。
我们可以从儿童玩的陀螺中发现高速旋转的陀螺可以竖直不倒而保持与地面垂直,这就反映出陀螺运动时候的稳定性。研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动刚体动力学的一个分支,它以物体的惯性为基础,研究旋转物体的动力学特性。可以说陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统。
陀螺仪传感器的应用
1、国防工业
陀螺仪传感器原本是运用到直升机模型上的,而它已经被广泛运用于手机这类移动便携设备上,不仅仅如此现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,所以陀螺仪传感器是现代航空,航海,航天和国防工业应用中的必不可少的控制装置。陀螺仪传感器是法国的物理学家莱昂·傅科在研究地球自转时命名的,到如今一直是航空和航海上航行姿态及速率等最方便实用的参考仪表。
2、开门报警器
陀螺仪传感器新的应用:测量开门的角度,当门被打开一个角度后,发出报警声,或者结合GPRS模块发送短信以提醒门被打开了。另外,陀螺仪传感器集成了加速度传感器的功能,当门被打开的瞬间,将产生一定的加速度值,陀螺仪传感器将会测量到这个加速度值,达到预设的门槛值后,将发出报警声,或者结合GPRS模块发送短信以提醒门被打开了。报警器内还可以集成雷达感应测量功能,主要有人进入房间内移动时就会被雷达测量到。双重保险提醒防盗,可靠性高,误报率低,非常适合重要场合的防盗报警。
二、电涡流式传感器
电涡流式传感器的结构非常简单,线圈主要选用电阻率小的材料,一般采用多股漆包铜线或银线绕制而成,杠架材料要求损耗小、电性能较好和热膨胀系数小。
而光电开关传感器的工作原理与电涡流式传感器的工作原理不同,当电涡流线圈与金属板的距离X减小时,电涡流线圈的等效电感L减小,流过电涡线圈的电流I增大。
根据法拉第定律,当传感器线圈通以正弦交变电流I时,线圈周围空间必须产生正弦交变磁场H1,使置于此磁场中的金属导体中感应电涡流I2,I2又产生新的交变磁场H2。根据愣次定律,H2的作用将反抗原磁场H1,导致传感器线圈的等效阻抗发生变化。由上可知,线圈阻抗的变化完全取决于被测金属导体的电涡流效应,而电涡流效应既与被测体的电导率、磁导率以及几何开关有关,又与线圈几何参数、线圈中激磁电流频率有关,还与线圈与导体间的距离有关。因此,传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的函数关系为Z=F,如果保持上式中其他参数不变,而使其中一个参数随被测量的变化而改变,传感器线圈阻抗Z就仅仅是这个参数的单值函数。通过与传感器配用的测量电路测出阻抗Z的变化量,即可实现对被测量的测量。
三、物位传感器
雷达式物位传感器的工作原理雷达式物位传感器主要由天线、发射和接收装置、信号处理器、操作面板、显示等几部分组成。
工作原理:
(1)PULSE脉冲技术这种技术就是由雷达头发射一个脉冲信号,并测量从发出到接收回波的时间。这种技术根本上是一种模拟技术。
(2)FMCW,调频连续波技术这种技术不是测量时间。雷达发射连续变化的频率信号,雷达信号被液体表面反射后,天线接收回波。由于信号频率在改变,回波与信号发射瞬间的频率不同,该频率差正比于自雷达头到液面的距离。FMCW技术就是测量这种频率差,这是种数字技术。
(3)导波雷达导波雷达物位传感器运用TDR原理,TDR发生器产生-个沿导波杆向下传送的电磁脉冲波,当遇到比先前传导介质介电常数大的液体表面时,脉冲波会被反射。用速计时电路来计算脉冲波的传导时间,电磁脉冲波传输距离s=vt,从而达到液位测量。
四、机械传感器
机械传感器具有许多测量原理,但是可以将机械变化以及应变或应力(例如压力,流速,振动,距离,速度,加速度和力)检测为电信号。例如,通过将压力转换为电信号来检测压力的压力传感器也称为压力变送器或压力传感器,但它被称为测量原理,例如应变仪型,半导体压阻型,电容型和硅共振型。感测原理是在与被测物接触的薄弹性膜片上形成诸如电阻元件或谐振器之类的传感器元件。它的传感器元件检测物理变化,例如由于接收到的压力而引起的位移和应力,如电阻,电容或频率等电学变化。
五、温度传感器
热传感器是检测被测物的温度,热量,热通量/容量和热导率的传感器。我们一生中最熟悉的热传感器类型是温度计,用于测量固体,液体和气体的温度。尽管存在各种类型的热传感器,并且它们根据应用范围具有检测能力,但它们主要是工业热电偶或热敏电阻。热电偶基于热电效应原理。热敏电阻是氧化物半导体,其电阻随温度变化而变化。
当外桶中注水时,由于外桶和温度的连接处处于密封状态,随着水位的升高气管中的压力逐渐增大,气管中的压力通过温度的气嘴对开关中的薄膜产生推力,当力量达到设定标注是与薄膜相连的顶针推动触点带产生形变,使触点吸合从而达到水位的控制作用。即在气压作用下,弹片接触向电脑板发出信号,进入洗涤状态,至此温度任务完成,若在洗涤过程中水位下降,弹片断开,向电脑板发出信号进行补水到设定水位。
若气密性不好则会造成气管中的压力与实际要求的产生偏差(偏小),导致实际水位偏高,当用户选择的是最高水位时由于注入的水过高时,水从外桶边缘溢处则产生进水不止故障;若温度的弹片被顶起后无法复位则会造成不脱水故障。
温度为24VDC供电,一路继电器开关量有源输出(24VDC),下水位传感器检测到无水,继电器开关就闭合,启动水泵抽水;直到上水位传感器检测到有水继电器开关才断开,水泵停止抽水。
液位控制开关可以配液位传感器探头FS-IR02,FS-IR12,FS-IR32A,FS-IR42三种。此三种传感器最大的区别在于安装类型不同。
所配液位传感器表面材料均采用PC和聚砜制作,使用于各种液位测量。以下液体除外强酸强碱性及其它腐蚀性液体不能使用;如:硫酸,盐酸,硝酸,KOH,NaOH等。
液位开关内部采用先进的电路设计与程序优化,可排除水垢、水汽、水珠等外部因为对测量精度与准确度的影响。当然平时也应多注意保养与清扫。
关于温度传感器有什么作用呢以及温度传感器种类有哪些的具体内容,今天小编就为大家分享到这里了,对此,小编还是要提醒大家的是温度传感器的作用有很多,但是对于我们不太了解温度以及温度传感器的朋友来说,可能就觉得没有什么作用了,但是小编要说的是我们了解温度传感器是有备无患,一旦需要的时候,我们就一目了然了。
六、电气传感器
电气传感器用于测量工艺流程中电气性能的变化。测量的典型电性能包括电压,电流,电场强度,电荷存在,电阻和电容。
温度传感器是最常用的传感器之一,在计算机,汽车,厨房电器,空调和家用恒温器等设备中,我们都能看见温度传感器的身影。
1、热敏电阻
热敏电阻(即,THERM人RESiStor的)是一种温度感测装置,其电阻是其温度的函数。
热敏电阻有两种类型:PTC(正温度系数)和NTC(负温度系数)。PTC热敏电阻的电阻随温度升高而增加。相反,NTC热敏电阻的电阻随温度升高而减小,这种类型的热敏电阻似乎是最常用的热敏电阻。
值得注意的是,热敏电阻的电阻与其温度之间的关系是非常非线性的。
R25C是室温(25°C)下热敏电阻的标称电阻。该值通常在数据表中提供。
β(β)是开尔文中热敏电阻的材料常数。该值通常在数据表中提供。
T是热敏电阻的实际温度,单位为摄氏度。
但是,有两种简单的技术可用于线性化热敏电阻的行为,即电阻模式和电压模式。
电阻模式线性化
电阻模式线性化将普通电阻与热敏电阻并联。如果在室温下电阻的值与热敏电阻的值相同,则线性化区域将在室温左右对称。
电压模式线性化
电压模式线性化使热敏电阻与形成分压器电路的普通电阻器串联,该分压器电路必须连接到已知的,固定且稳定的电压基准VREF。
这种配置的作用是产生在整个温度范围内呈线性的输出电压。并且,类似于电阻模式线性化,如果电阻器的值等于室温下热敏电阻的电阻,则线性化区域将在室温附近对称。
2、热电偶
热电偶通常用于测量较高的温度和较大的温度范围。
热电偶的工作原理是任何受热梯度作用的导体都会产生一个小的电压,这种现象被称为Seebeck效应。产生的电压的大小取决于金属的类型。Seebeck效应的实际应用涉及两种异种金属,它们在一端相连,在另一端分开。可以通过非结端导线之间的电压来确定结点的温度。
因使用的金属材料不同,热电偶有多种类型。其中,合金组合已变得流行,并且所需的组合受包括成本,可用性,化学性质和稳定性等因素的驱动。不同的类型的金属组合,适用于不同的应用,用户通常根据所需的温度范围和灵敏度来选择它们。
3、电阻温度检测器(RTD)
电阻温度检测器,也称为电阻温度计。RTD与热敏电阻类似,因为它们的电阻会随温度变化。但是,RTD不需要像热敏电阻那样使用对温度变化敏感的特殊材料,而是使用绕制由陶瓷或玻璃制成的芯线的线圈。
RTD导线为纯材料,通常为铂,镍或铜,并且该材料具有精确的电阻-温度关系,用于确定测得的温度。
4、模拟温度计IC
替代在分压器电路中使用热敏电阻和固定值电阻器的替代方案是模拟低压温度传感器,例如AnalogDevices的TMP36。与热敏电阻相反,该模拟IC提供的输出电压几乎是线性的。在-40至+125°C的温度范围内,斜率为10mV/°C,精确至±2°C。
5、数字温度计IC
数字温度设备更加复杂,但它们可能非常准确。同样,它们可以简化您的总体设计,因为模数转换发生在温度计IC内部,而不是诸如微控制器之类的独立设备。例如,MaximIntegrated的DS18B20的精度为±0.5°C,温度范围为-55°C至+125°C。
而且,某些数字IC可以配置为从其数据线中收集能量,从而允许仅使用两条线(即数据/电源和地线)进行连接。
七、 磁传感器
磁传感器检测磁场的变化和干扰,例如通量,强度和方向。旋转,角度,方向,存在和电流都可以被监控。磁传感器分为两类,即测量整个磁场的传感器和测量磁场矢量分量的传感器。向量分量是磁场的各个点。除了纯磁场测量外,应用程序还扩展到与电流,电力,电子设备和移动物体检测器结合使用的各种传感器。
电磁流量计的操作基于法拉第定律,该定律指出,当导电流体通过磁场时,它们会产生与流速成比例的电动势。根据弗莱明的右手定则,电动势是在垂直于流体运动和磁场方向的方向上产生的。
磁传感器分为三类:指南针、磁场感应器、位置传感器。
指南针:地球会产生磁场,如果你能测地球表面磁场就可以做指南针。
电流传感器:电流传感器也是磁场传感器。电流传感器可以用在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等。
位置传感器:如果一个磁体和磁传感器相互之间有位置变化,这个位置变化是线性的就是线性传感器,如果转动的就是转动传感器。
磁传感器选型
选择霍尔电流传感器的注意事项:
1、选择电流传感器时需要注意穿孔尺寸是否能够保证电线可以穿过传感器;
2、选择电流传感器时需要注意现场的应用环境是否有高温、低温、高潮湿、强震等特殊环境;
3、选择电流传感器时需要注意空间结构是否满足。
动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
线性度:通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
迟滞特性:表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-输入特性曲线不一致的程度,通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。迟滞可由传感器内部元件存在的能量的吸收造成。
按照其用途,传感器可分类为:
压力敏和力敏传感器、位置传感器 、液面传感器、能耗传感器 、速度传感器、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、 振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。
以其输出信号为标准可将传感器分为:
模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。
数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。
膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。
开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
在外界因素的作用下,所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类:
1、按照其所用材料的类别分:金属、聚合物、陶瓷、混合物。
2、按材料的物理性质分:导体、绝缘体、半导体、磁性材料。
3、按材料的晶体结构分:单晶、多晶、非晶材料。
按照其制造工艺,可以将传感器区分为:集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。
光栅位移传感器
光栅是一种新型的位移检测元件,是一种将机械位移或模拟量转变为数字脉冲的测量装置。它的特点是测量精确度高(可达±1μm)、响应速度快、量程范围大、可进行非接触测量等。其易于实现数字测量和自动控制,广泛用于数控机床和精密测量中。
光栅就是在透明的玻璃板上,均匀地刻出许多明暗相间的条纹,或在金属镜面上均匀地划出许多间隔相等的条纹,通常线条的间隙和宽度是相等的。以透光的玻璃为载体的称为透射光栅,不透光的金属为载体的称为反射光栅;根据光栅的外形可分为直线光栅和圆光栅。
光栅位移传感器的结构如图所示。它主要由标尺光栅、指示光栅、光电器件和光源等组成。通常,标尺光栅和被测物体相连,随被测物体的直线位移而产生位移。一般标尺光栅和指示光栅的刻线密度是相同的,而刻线之间的距离W称为栅距。光栅条纹密度一般为每毫米25、50、100、250条等。
1、热导池二氧化碳传感器
热导池二氧化碳传感器是一种利用二氧化碳气体的热导率进行出来的设备,当两个和多个气体的热导率差别较大时,可以利用热导元件,分辨其中一个组分的含量,当然,这种设备不仅在测量二氧化碳气体浓度方面,在测量氢气以及某些稀有气体方面也可以使用,不过由于某些特定原因(如技术封锁等),这种设备在国内的煤矿中也不多见。
2、催化剂二氧化碳传感器
催化剂二氧化碳传感器是一种以催化剂作为基本元件的二氧化碳传感器。它利用在特定型号的电阻表面的催化剂涂层,在一定的温度下,可燃性气体在其表面催化燃烧来作为二氧化碳传感器的出来原理,所以人们将这种二氧化碳传感器也成为热燃烧式传感器。
3、半导体二氧化碳传感器
半导体二氧化碳传感器是一种早期的气体出来仪器,它通过一些比较原始的结构,利用利用金属氧化物半导体材料,与特定的气体环境中的一定温度下发生的电阻或者电流波动在一定的温度下产生的电流波动的原理进行出来的,有着这种设备极易受到温度的变化的影响,所以目前已经被业界淘汰。
4、固体电解质二氧化碳传感器
TGS4161固体电解质CO2传感器是一种新的小型化,低能耗的固态电解质CO2传感器,其检测范围从350—10000PPM。是理想的家居空气质量控制元件。对CO2有良好的灵敏度和选择性,受温湿度的变化影响较小。具有良好的稳定性、再现性。
5、电化学二氧化碳传感器
电化学二氧化碳传感器,其实可以算作是催化剂传感器的一个分支,二氧化碳传感器利用一些气
体的电化学活性原理,让二氧化碳气体和传感器的感应部件的这些反应,可以分辨二氧化碳在大气中的相关参数,当然这种传感器目前比较常见。
6、红外二氧化碳传感器
这类二氧化碳传感器模块是一个智能通用型、小型传感器,利用非色散红外(NDIR)原理对空气中存在的CO2进行探测,具有很好的选择性和无氧气依赖性,寿命长。内置温度补偿;同时具有数字输出与模拟电压输出,方便使用。该二氧化碳传感器是将成熟的红外吸收气体检测技术与精密光路设计、精良电路设计紧密结合而制作出的高性能。
该传感器可用于智能家居,农业大棚及畜牧业的生产过程监控。
二氧化碳传感器原理
二氧化碳传感器是一种气体检测仪器,主要用于测量空气中二氧化碳的含量,当二氧化碳的含量过多或是过少时,二氧化碳传感器就会发出警报,人们根据它的提示就会及时采取相应措施来调整大气质量,满足人们自身的要求。这种装置主要应用在日常的生产和生活中,为人们营造良好的大气环境起到了重要作用。
二氧化碳传感器主要是测量大气环境中的二氧化碳成分,对每个领域都有很重要的影响,随着现代社会的不断进步,二氧化碳的含量也逐渐变多,二氧化碳含量成分过高会对我们的身体产生严重的影响,而且还会对我们赖以生存的环境产生威胁。
温室效应就是最好的例子,植物进行光合作用和呼吸作用与二氧化碳浓度有着很大的关系,所以,二氧化碳传感器的诞生使我们又向前迈进了一大步。
到现在为止,检测二氧化碳的方法有很多种,大概是这几个:滴定法,固体电解质式,电容式,广前法,红外吸收法等其他的方法。
二氧化碳传感器是用于各种环境的检测,在恶劣的环境中也不会有丝毫的影响,材料可以有效地防腐蚀,系统采用的是暗线安装,可以将其固定在墙面上或者自己需要的地方,二氧化碳传感器外型美观,引线从壳体的后面经过,适合走暗线装置,稳定性能好,使用寿命时间长,交直流供电,适用于对多种环境的二氧化碳进行检测。
在选择传感器的原理与结构上千差万别,要怎么根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
1)超声波传感器简介
超声波传感器是根据超声波的一些特性制造出来的,用于完成对超声波的发射和接收,内部的换能晶片受到电压的激励而发生振动产生超声波,超声波的频率高、波长短、方向性好、可以线性传播、对液体或者固体有不错的穿透效果,比如一些不透明的物体,超声波可以穿透几十米,而且它在遇到杂质等等物体时会发生反射现象,从而产生回波。
想要用超声波完成检测工作,必须要有一个既可以发出超声波又可以接收超声波的装置,能实现这样功能的装置我们称为超声波传感器,也叫作超声波换能器或者超声探头。
超声波传感器内部的主要部件是压电晶片,它在受到电压的刺激时就可以发射超声波,然后由接收端进行接收。小功率超声波传感器大多用来进行检测,例如一些导盲、坐姿矫正的产品,应用的就是小功率传感器,大功率的超声波传感器在生活中并不常见。超声波传感器有许多不同的结构,可分直探头、斜探头、表面波探头、兰姆波探头、双探头(一个用来发射、一个用来接收)等。
2)超声波传感器工作原理
超声波传感器主要由发送部分、接收部分、控制部分和电源部分构成。
其中,发送部分由发送器和换能器构成,换能器可以将压电晶片受到电压激励而进行振动时产生的能量转化为超声波,发送器将产生的超声波发射出去;
接收部分由换能器和放大电路组成,换能器接收到反射回来的超声波,由于接收超声波时会产生机械振动,换能器可以将机械能转换成电能,再由放大电路对产生的电信号进行放大;
控制部分就是对整个工作系统的控制,首先控制发送器部分发射超声波,然后对接收器部分进行控制,判断接收到的是否是由自己发射出去的超声波,最后识别出接收到的超声波的大小;
电源部分就是整个系统的供电装置。这样,在电源作用下、在控制部分控制下,发送器与接收器两者协同合作,就可以完成传感器所需的功能。
3)超声波发生器
为了方便对超声波的研究和利用,人们设计出了许多种类的超声波发生器,各种发生器中超声波的产生方式不同,有电气方式也有机械方式,所以用途也不尽相同。每一种发生器都有自己的应用范围,但是就目前来讲,被普遍使用的还是压电式超声波发生器。
压电式超声波发生器的关键部分是内部的压电晶片,主要是利用压电晶片的谐振来工作,发生器内部有两个压电晶片和一个共振板。
在发生器的两电极之间外加一个脉冲信号,当外加信号的频率与压电晶片的频率相等时,压电晶片就会发生振动,同时也会带动共振板进行振动,这时会产生超声波,这就是超声波发生器的发送端;但是如果发生器的两电极之间没有外加脉冲信号,而共振板又接收到了发射的超声波时,就会迫使压电晶片发生振动,然后产生的机械能转换为电信号,这就是超声波发生器的接收端。
4)超声波测距原理
超声波测距的原理十分简单,由超声波的发射端发射一束超声波,在发射的同时,计时开始,发射出去的超声波在介质中传播,声波具有反射特性,当遇到障碍物时就会反射回来,当超声波的接收端接收到反射回来的超声波时,计时停止。介质为空气时,声速为340m/s,根据记录的时间t,利用公式(2.1)计算出发射位置与障碍物之间的距离。
这就是所谓的时间差测距法。
超声波测距的原理就是已知超声波在介质中的传播速度,测量出从发射到接收所需的时间,根据测量出的时间来计算出障碍物的距离。因此,超声波测距的原理与回声定位是一样的。
测距的公式如式(2.2)所示:
式中L为测量的距离长度;C为超声波在介质中的传播速度;T为测量出传播时间的一半。
由于超声波的波长相对较短,具有良好的方向性和穿透能力,在用作测量时具有很高的精度,但是仍然有一些因素可以让超声波测距产生误差。
5)超声波测距误差分析
由超声波测距的公式可知,测距时误差产生的原因主要为超声波在介质中的传播速度和测量距离时超声波传播所需要的时间。
假设要求测量距离时的误差小于1mm,已知超声波在空气中的传播速度C=344m/s(20℃室温),忽略掉超声波的传播误差。测距误差s△t《(0.001/344)≈0.000002907s即2.907μs。所以,只要保证测距时的时间误差精度在微妙时,就可以让测量误差小于1mm。
超声波的传播速度与介质的密度有关,密度越高的时候超声波的传播速度也就越快,当介质为空气时,空气的密度又与温度有关,因此超声波的传播速度受温度影响。
已知超声波的传播速度与温度的关系如下:
式中:r—气体定压热容与定容热容的比值,对空气为1.40,
R—气体普适常量,8.314kg·mol-1·K-1,
M—气体分子量,空气为28.8×10-3kg·mol-1,
T—温度,273K+T℃。
近似公式为:
式中:表示零0℃时的声波传播速度;T表示实际的温度。
另外,在利用超声波测距时还要考虑环境因素,其中主要的就是温度的影响,在0℃和30℃时,超声波的速度明显不同。因此,在进行高精度测量时,应考虑到温度变化的影响。
空调温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律,把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
热电阻式温度传感器热电阻式温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。大多数金属热电阻的阻值随其温度增高而增大,称具有正常的温度系数;而半导体热敏电阻的阻值一般随温度升高而减小称具有负的温度系数。由于导体和半导体的电阻阻值随温度变化,因此,测量它们的电阻值,便可测出相应的温度。
空调温度传感器怎么判断好坏
在判断空调温度传感器性能好坏时,定频空调应该设置成强制制冷的运行状态,变频空调应该设置成试运转的运行状态。如果这样设定后空调能够运转,且工作电流基本正常,一般可认为是温度传感器有问题。空调温度传感器阻值变大或压缩机温度传感器阻值变小,均会引起变频器输出频率偏低,影响制冷效果。当然还有其他的方法来判断其传感器是否良好,接下来小编就说说这些方法:
模拟法判断传感器是否良好
根据各种温度传感器检测的温度或人工模拟温度来分析温度与阻值的变化曲线是否正常,以此来判断温度传感器是否不良。其规律是:温度与阻值成反比。
根据CPU输入电压判断传感器好坏
根据各种温度传感器输入单片微电脑cPu的电压值分析当前温度是否正确,以此来判断温度传感器是否不良。其规律是:温度与电压成正比。
空调温度传感器阻值多少
在空调维修的工作中,很多空调维修技术人员只是按照温度传感器的阻值进行替换,其实这里有一个重大的误区。空调温度传感器除了阻值,还有个关键参数:温度系数B值。温度系数B值是指当温度每升高一度时,电阻增大的百分数随温度阻值变化率。空调厂家选用最多的是3435,3450,3470,3950,3960等等。同样阻值,温度系数B值不同,在不同温度情况下,阻值变化很大。在空调维修时,如果阻值与温度系数B值选择错误,都可能会导致空调机组无法正常运行或者在某个温度区域,工作不正常。失去关键保护,最终导致机组关键部件损坏,给用户造成重大经济损失。
在空调维修工作中,当空调温度传感器损坏后,如何在现场检测出空调温度传感器原厂的规格参数阻值与B值。就非常至关重要。只有选配正确的温度传感器规格参数,才可以让空调机组恢复正常运行。避免因为温度传感器选配错误,导致空调机组产生多种潜在故障,无法稳定运行。
我们在空调维修时,也经常会发现空调机组各种疑难杂症。例如用户反映空调机组制冷正常,制热不正常。或者经常报一些温度相关的故障。其实这些故障绝大多数都是与上个维修者温度传感器选配错误有关。如果在现场可以检测空调机组厂家原配温度传感器的规格参数,我们就可以正确的替换温度传感器。避免空调疑难杂症的产生。
光电式转速传感器是一种角位移传感器,由装在被测轴(或与被测轴相联接的输入轴)上的带缝隙圆盘、光源、光电器材和指示缝隙盘构成,如图所示。
图 光电式转速传感器的构造原理图
依据丈量单位时刻内的脉冲数N,则可测出转速为
式中:;
Z——圆盘上的缝隙数;
n——转速(r/min);
t——丈量时刻(s)。
通常取Zt=60×10m(m=0,1,2,…)。运用两组缝隙间隔W一样,方位相差(i/2+1/4 )W(i=0,1,2,…) 的指示缝隙和两个光电器材,就可区别出圆盘的旋转方向。
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